Optik

Beugung und Interferenz

Doppelspalt

  • Kommt Licht um die Ecke?
  • Licht + Licht = Dunkelheit?
  • Wie misst man die Wellenlänge von Licht?

Doppelspalt

Doppelspaltversuch mit Laserlicht

Mit wenig Geräteaufwand und Justierarbeit ist der Doppelspaltversuch mit dem Laser durchzuführen: Das folgende Foto zeigt den Aufbau.

Versuchsaufbau Beugung und Interferenz Doppelspalt mit Laserlicht

Hinweise: Um mithilfe des Experimentes Messungen durchzuführen, sollte der Abstand zwischen Doppelspalt und Schirm hinreichend groß sein. Idealer Weise einige Meter. Sollte der Querschnitt des Laserlichtbündels zu klein für die Ausleuchtung des Doppelspalts sein, so kann man mit einer kurzbrennweitigen Sammellinse (z.B. Objektiv eines Mikroskops) für eine Strahlaufweitung sorgen.

Beugungsbild am Doppelspalt im Abstand von 4m
Beugungsbild am Doppelspalt bei Spaltabstand \(b=0{,}2\) und Schirmabstand \(a=4\,{\rm m}\)

Doppelspaltversuch mit Glühlicht

Ziel des optischen Grundaufbaus ist es:
1. das Licht der Lampe auf die Abbildungslinse zu bündeln
2. den Kohärenzspalt scharf auf den Schirm abzubilden.
3. das zu untersuchende Objekt (z.B. Doppelspalt oder Mehrfachspalt) in den Strahlengang zu bringen.
4. das Interferenzbild am Schirm zu beobachtbar zu machen.

 

3 Aufbau, Durchführung und Beobachtungen des Doppelspaltversuchs mit Glühlicht
  • Das Licht der Lampe wird durch einen Kondensor und eventuell einen hinter der Lampe angebrachten Hohlspiegel auf die Abbildungslinse gebündelt.
  • Der Kohärenzspalt wird durch die Abbildungslinse auf den Schirm scharf abgebildet.
  • Durch Verengung des Kohärenzspaltes wird das Interferenzbilder schärfer, allerdings leidet die Lichtstärke.
  • Der Doppelspalt wird vor oder hinter die Abbildungslinse gebracht
  • Fraunhofer, einer der besten optischen Experimentatoren, verwendete statt einer zwei Abbildungslinsen, zwischen denen der Strahlengang parallel verlief und brachte zwischen diese beiden Linsen den Doppelspalt.
  • Als letztes kann man noch durch diverse Filter eine einfarbige Interferenzerscheinung erzeugen.

Schirmbild bei Bestrahlung des Doppelspalts mit grünem Licht

Schirmbild bei Bestrahlung des Doppelspalts mit weißem Licht
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