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Versuche

Interferenz am FRESNEL-Spiegel

Aufbau

Abb. 2 Entstehung des Interferenzmusters beim FRESNEL-Spiegel

Die Animation in Abb. 2 zeigt die Entstehung des Interferenzbilds beim FRESNEL-Spiegel. Hierzu einige Hinweise:

  • Die beiden von den Spiegeln reflektierten Bündel haben die gleiche Farbe, sie sind nur zum leichteren Verständnis verschiedenfarbig gezeichnet;
  • Ein Bündel geht von L aus, läuft zum Spiegel S1, wird reflektiert und scheint von L1 zu kommen;
  • Ein zweites Bündel geht von L aus, läuft zum Spiegel S2, wird reflektiert und scheint von L2 zu kommen;
  • In der Überlappungszone der beiden Bündel kommt es zur Interferenz;
  • Maxima: durchgezogene (gestrichelte) blauen Kreisbogen auf durchgezogene (gestrichelte) roten Kreisbogen;
  • Minima: durchgezogener (gestrichelter) blauer Kreisbogen auf gestrichelten (durchgezogenen) roten Kreisbogen;

Beobachtung

  • Äquidistante Interferenzstreifen parallel zur Stoßkante der beiden Spiegel
  • reales Schirmbild:

Erklärung

Theoretische Behandlung wie beim Doppelspalt:

Gangunterschied:\[\Delta s = b \cdot \sin \left( \alpha  \right)\]

Abstand benachbarter Maxima am Schirm:\[\Delta d = \frac{{\lambda  \cdot a}}{b}\]

  • a: Abstand der virtuellen Quellen vom Schirm;
  • b: Abstand der virtuellen Quellen;
  • λ: Wellenlänge des Lichts;
  • α: Winkel zwischen optischer Achse und dem Strahl zum Beobachtungspunkt auf dem Schirm;

Hinweise

  • Zweiquelleninterferenz in Querbeobachtung;
  • Bestimmung des Abstandes b durch Linsenabbildung; (vgl. Müller, Leitner II, Seite 136);
  • Bei Verwendung von weißem Licht treten Farbsäume an den Maxima auf, deren Ordnung von Null verschieden ist;
  • Nur ein sehr kleiner Winkel zwischen den Spiegeln führt zur Kohärenz;
  • Einer der ersten Versuche, mit dem der Nachweis der Wellennatur des Lichts gelang;