Interferenzerscheinungen am Doppelspalt/Gitter mit Glühbirne möglich?
Nabend, Im Physik-Grundkurs Klasse 12 behandeln wir momentan das Thema Wellenoptik. Wir haben bereits einige Phänomene wie Interferenz an dünnen Schichten, Interferenz und Beugung am Doppelspalt/Gitter und marginal auch Interferenz und Beugung am Einfachspalt. Für die aufkommende Arbeit wird möglicherweise die Frage "Lassen sich Interferenzerscheinungen mit unseren Versuchsanordnungen [Laser durch Gitter auf Mattscheibe gerichtet] und einer normalen Glühbirne als Lichtquelle [anstelle des Lasers] beobachten? Ich habe mir bereits überlegt, dass durch die vielen unterschiedlichen Wellenlängen des Glühlampenlichtes keine eindeutigen Maxima erkennen lassen werden. Ferner, dass das Licht der Glühbirne in alle Richtungen anstatt nur einer Richtung emittiert wird, sodass die Interferenzerscheinungen weiter verzerrt werden. Gibt es noch weitere Aspekte, warum sich die Interferenzerscheinungen mit einer normalen Glühbirne als Lichtquelle (nicht) beobachten lassen können?
3 Antworten
ich vermute mal auch weil Glühlampenlicht (und auch anderes außer Laser) nicht kohärent ist, d.h. alle Wellen gleicher Frequenz sind quasi parallel
Die Frage, ob es auch ohne Laser geht, läßt sich sogar ganz ohne physikalisches Wissen beantworten. Man muß nur nachschauen, wann die btr. Experimente erstmals gemacht wurden:
- Optisches Gitter: 1785
- Doppelspalt-Experiment: 1803
- Laser: 1960
Die Verschiedenfarbigkeit ist nicht das Problem: Die Nebenmaxima würden dadurch farbig. Die Divergenz auch nicht; kann man durch Linsen wieder bündeln. Aber die Inkohärenz, dh die vielen Strahlen mit verschiedenen Phasen. Lässt man aber inkohärentes Licht durch einen schmalen Spalt gehen, so wird quasi (für jede Farbe) nur eine Welle hindurchgelassen, die sich danach divergent ausbreitet. Diese Wellen haben dann in allen Richtungen gleiche Phase, sind also (im Idealfall) kohärent.
Und hier wird gezeigt, wie man Interferenzerscheinungen mit einer normalen Glühbirne beobachten kann, wenn man das Licht durch einen schmalen Spalt gehen läßt (unteres Foto rechts): http://lowtek.ca/roo/2012/how-to-spectroscope-from-common-items/
Die farbigen Nebenmaxima, wenn man weißes Licht nimmt, sind hier zu sehen: https://www.itp.uni-hannover.de/~zawischa/ITP/multibeam.html (fünftes und sechstes Bild von oben).