Der Begriff "Beugung"
Als Beugung bezeichnet man die Ablenkung einer Welle an einem Hindernis, die nicht durch Brechung, Streuung, Reflexion verursacht wird. Beugung tritt dabei sowohl bei mechanischen Wellen, wie z.B. Wasserwellen, als auch bei elektromagnetischen Wellen wie Licht auf.
In Abb. 1 trifft eine ebene Wasserwelle auf einen schmalen Spalt. Die Wasserwellen werden am Spalt gebeugt, also abgelenkt und breiten sich hinter dem Spalt kugelförmig aus. Die Beugung wird dabei neben der einfallenden Welle vor allem von der Art und Form des Hindernisses, auch Beugungsobjekt genannt, beeinflusst.
Durch die Beugung gelangt die Wellen und damit Energie auch in zuvor vor den Wellen abgeschirmte Bereiche.
Auftreten von Beugung
Beugung von Wellen wird immer dann besonders deutlich, wenn die Dimension einer Öffnung oder eines Hindernisses in der Größenordnung der Wellenlänge liegt oder kleiner als diese ist. So werden Schallwellen, deren Wellenlänge im Bereich von Metern liegt, an Hindernissen wie Schränken gebeugt, sodass du auch hinter dem Schrank noch Geräusche wahrnehmen kannst.
Visualisierung der Beugung mit Simulationen
Das Auftreten von Beugung kannst du gut mit verschiedenen Simulationen zeigen. Die PhET-Simulation zur Beugung zeigt im Abschitt Spalte das Auftreten von Beugung an verschiedenen Spaltformationen. Der Simulation "Ripple Tank" von falstad.com ermöglicht selbst verschiedene Quellen und Hindernisse zu platzieren. Mit Hilfe dieser Simulation wurden auch die folgenden Bilder erzeugt.
Bei der Ausbreitung der gebeugten Wellen werden auch sogenannte Interferenzeffekte sichtbar. Interferenz von Wellen wird auf den nächsten Seiten erklärt.
