Interferenz von Licht (Physik)?
Hallo,
Zurzeit behandeln wir in der Schule das Thema Wellen. Und da haben wir gelernt dass sich bei Wellen mit selber Frequenz eine Auslöschung oder Verstärkung stattfinden kann. Dabei wird je nachdem die Amplitude der Wellen niedriger oder höher. Aber wie ist das bei Licht, wo man wie bei Wellen zwei Lampen mit gleichem Abstand wie bei den Wellen hat? Licht ja auch Lichtwellen. Aber da passiert bei einer Auslöschung oder Verstärkung nicht, dass das Licht heller oder dunkler wird. Warum? Und gibt es da überhaupt sowas wie eine Verstärkung oder. Auslöschung?
Ich habe es gegoogelt aber hab die Erklärungen nicht wirklich verstanden.
6 Antworten
Ja, es gibt auch bei Licht Interferenz - also Verstärkung und Auslöschung durch Addition von Wellen. Um das zu beobachten braucht man aber eine Lichtquelle, die eine kontinuierliche Welle aussendet. Das hat man zum Beispiel bei Laser.
Ein Versuch dazu ist das Doppelspalt-Experiment.
Normale Lichtquellen wie Glühlampen oder LEDs senden sehr ungleichmäßige Wellen aus... Sie sind mal kürzer und mal länger, sind in unterschiedlichen Phasen und zeigen in verschiedene Richtungen. Es gibt ja auch nicht nur einen Ursprung - beim Glühfaden ist ja klar, dass von jeder Stelle Licht ausgestrahlt werden kann... aber nicht von jedem Atom zu einem Zeitpunkt auch muss.
Wenn du einen Laserpointerpunkt z.B. mit einer Streulinse groß machst, kannst du auch Interferenz beobachten. Durch winzige Bewegungen ändern sich Stellen von Auslöschung und Verstärkung immer wieder - die sogenannten Speckle entstehen.
Interferenz gibt es bei Licht auch. Zusätzlich zu den anderen Antworten noch ein Bild dazu:
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Michelson-Interferometer
Die Ringe die man hier sieht entstehen genau durch diese Interferenz. In den dunklen Stellen herscht Auslöschung in den Hellen die Überlagerung. In der ebene beschrieben folgt die Intensität dabei dem Quadrat der sogenannten sinc Funktion.
Hier sieht man gleichzeitig noch ein anderes Interferenzmuster:
https://de.wikipedia.org/wiki/Speckle
welches durch Streuung an den Unebenheiten des Schirms entsteht.
Also Interferenz gibt es auch bei Licht, allerdings wie andere bereits gesagt haben braucht man dazu koheräntes Licht von einem Laser zB.
Interferenz braucht Kohärenz und eine einheitliche Wellenlänge. Mit zwei Lampen hat man
- keine Kohärenz, weil die Lampen ihre Wellen nicht synchronisiert aussenden
- keine einheitliche Wellenlänge, weil die Lampen ein Spektrum aus vielen Wellenlängen aussenden
Am einfachsten stellt man im Alltag Interferenz durch Reflektion zwischen den Grenzen einer dünnen transparenten Schicht her, zB einer Schicht Öl das auf einer Pfütze schwimmt - je nach Einfallswinkel verstärken sich dann bestimmte Wellenlängen, weswegen Ölpfützen so bunt aussehen.
Was aus je einer Lampe kommt, ist ja nicht einfach nur eine Welle, sondern eine ganzes Bündel aus extrem vielen Wellen. Einige davon werden sich gegenseitig auslöschen, die Mehrzahl aller aber nicht (da ja keineswegs alle durch Schwingung genau eines Elektrons in genau einem Atom der Lampe zustandekommen).
Photonen breiten sich aus als Kugelwelle (die jedoch um Hindernisse herum gebeugt wird).
Dazu kommt, dass sich Licht nicht nur wie eine Welle, sondern auch wie ein Teilchen verhält, was das Gesamtsystem komplexer macht.