zum Directory-modus

Beugung am Einfachspalt

Zusammenfassung und Wiederholung

Zusammenfassung: Beugung am Einfachspalt

Intensitätsverlauf hinter einem Einfachspalt
Intensitätsverlauf hinter einem Einfachspalt aufgrund der Beugung: I = I 0 ( sin ( π λ a sin α ) ) 2 ( π λ a sin α ) 2
Realer Intensitätsverlauf hinter einem Mehrfachspalt unter Berücksichtigung der Einfachspaltbeugung
Realer Intensitätsverlauf hinter einem Mehrfachspalt (Spaltanzahl N , Spaltabstand g , Spaltbereite a , Schirmabstand s , Wellenlänge λ , Beobachtungswinkel α ): I = I 0 ( sin ( N π g λ sin α ) sin ( π g λ sin α ) ) 2 ( sin ( π λ a sin α ) π λ a sin α ) 2

Abschließende Wiederholung dieser Lerneinheit: Interferenz und Beugung

Im folgenden JPAKMA-Projekt "Wiederholung zur Interferenz und Beugung" haben Sie die Möglichkeit, alle relevanten Parameter (Wellenlänge des Lichtes, Spaltabstände, Spaltbreiten, Spaltanzahl) eines Mehrfachspaltversuches zu verändern und sich anschließend die zugehörige (relative oder absolute) Intensitätsverteilung zeichnen zu lassen. Dabei wechselt die Graphenfarbe zwischen blau und rot. Der zuletzt eingezeichnete Graph bleibt sichtbar, damit Sie diesen mit dem aktuellen Graphen vergleichen können. Sie haben zudem die Möglichkeit, die Einfachspaltbeugung in der Berechnung zu berücksichtigen oder nicht (was in der Realität natürlich unmöglich ist - dort tritt die Beugung immer ungefragt mit auf!). So können Sie bei Problemen jederzeit zu den vertrauten Kurven eines Mehrfachspaltes ohne Berücksichtigung der Beugung, die durch die Größe der Einzelspalte hervorgerufen wird, zurückkehren, um anschließend zu beobachten, was sich bei Berücksichtigung der Einfachspaltbeugung am Intensitätsverlauf verändert.

Arbeitsauftrag

Starten Sie das Projekt.

Machen Sie vor jeder tatsächlichen Parameteränderung stichpunktmäßig eine schriftliche Vorhersage, wie sich der Intensitätsverlauf verändern wird. Sie sollten als Lernziel zu den folgenden Aspekten Aussagen machen können:

  • Lage der Interferenz-Hauptmaxima und bei absoluter Berechnung deren Intensität
  • Lage der Interferenz-Minima
  • Anzahl der Interferenz-Nebenmaxima
  • Lage der Beugungs-Maxima
  • Lage der Beugungs-Minima (Hierbei war besonders das erste interessant, wie gesehen! Wissen Sie noch weshalb?)

Nachdem Sie sicher in Ihren Vorhersagen geworden sind, können Sie auch ohne Notizen weitermachen. Nutzen Sie diese Gesamtwiederholung ausgiebig, es wird sich ein Multiple-Select-Test anschließen. Beantworten Sie anschließend noch folgende Frage: Finden Sie eine Parametereinstellung, welche in diesem Projekt sinnlos ist? Warum? Klicken Sie für die Antwort auf "Lösung zeigen".

Abb.1
JPAKMA-Animation "Beschreibung von Wellen durch rotierende Zeiger"

N=1 ohne Berücksichtigung der Beugung ist sinnlos. Mit den benutzten Formeln wird ein Intensitätsverlauf berechnet, der überall konstant gleich 1 I 0 ist. Dies ist aber kein wirkliches Problem, sondern nur innerhalb dieser Simulation, da sich in der Realität die Beugung nie ausschalten lässt.

Lösung zeigenLösung ausblenden
Seite 3 von 3>