Gibt es einen Unterschied zwischen der spektralen Zerlegung an einem Prisma und durch Interferenz?

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2 Antworten

Gibt es einen Unterschied zwischen der spektralen Zerlegung an einem Prisma und durch Interferenz?

Du meinst durch Beugung an einem Spalt (1D) oder einem Loch (2D). Dabei treten natürlich auch Interferenzeffekte auf, weil Spalt bzw. Loch ausgedehnt sein muss, was zu Gangunterschieden führt, die Maxima und Minima produzieren.

Da das Verhältnis zwischen Gangunterschieden und Wellenlängen ist natürlich von letzteren abhängig, deshalb kann ein Minimum für eine Wellenlänge (→ Farbe) da entstehen, wo für eine andere ein Maximum besteht. So trennen sich Farben voneinander.

Das Prisma funktioniert grundsätzlich anders: Hier ist die Wellenlängenabhängigkeit des Brechungsindex ausschlaggebend. Verschiedene Wellenlängen werden daher unterschiedlich stark gebrochen.

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Kommentar von roromoloko
17.07.2016, 13:32

Unterscheidet sich die Farbabfolge zwischen den beiden? Im Buch steht, dass die Farbabfolge bei einem Interferenzmuster anders ist. Liegt der Unterschied nur darin, dass dazwischen (also neben den "Farbmaxima" Minima vorhanden sind, d.h. schwarze Bereiche?

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Da die Ablenkung im Prisma (oder allgemein Lichtbrechung) dadurch zustandekommt, dass einzelne "Lichtstrahlen" verschiedene Laufzeiten durch das Prisma haben und sich deshalb zu einer anderen Wellenfront zusammensetzen, ist in diesem Sinne auch die Farbzerlegung im Prisma eine Zerlegung durch Interferenz.

Wenn du speziell die Interferenz am Mehrfachspalt / Gitter / Stufenspiegel / Ölfilm / ... (geometrische Interferenzen) meinst:

Diese geometrischen Interferenzen treten in Richtungen auf, die rein geometrisch bestimmt sind (Spalt- / Schichtabstand und Wellenlänge), während die Ablenkung einer bestimmten Frequenz im Prisma nicht nur von der Geometrie des Prismas, sondern entscheidend von seinem Brechungsindex für diese Frequenz abhängt.

Insbesondere kann man bei geometrischer Interferenz aus der Lage einiger weniger Maxima für bestimmte Frequenzen auf die Lage der Maxima anderer Frequenzen schließen, beim Prisma geht das nicht.

Außerdem ist "Dispersion" (unterschiedliche Wellengeschwindigkeiten für verschiedene Frequenzen) aus mathematischen Gründen (Fourier-Theorem) so gut wie immer mit Absorption verbunden, während geometrische Ablenkung im Prinzip verlustfrei gemacht werden kann.

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Kommentar von roromoloko
17.07.2016, 13:30

Also ich wollte auf das Interferenzmuster hinaus. Inwiefern unterscheidet sie sich von der spekralen Zerlegung im Prisma (hab gelesen, dass die Reihenfolge anders sein soll, aber kein Bild dazu gefunden)

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