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Kohärenz Des Lichtes - HOLOEYE OptiXplorer Bedienungsanleitung

Optics education kit
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OptiXplorer
Nehmen wir an, dass die beiden Wellen gleiche Amplituden haben
verändert sich die Intensität der Interferenzerscheinung periodisch zwischen
Strenge Additivität der Intensitäten gilt nur, wenn der als Interferenzglied bezeichnete
Summand
identisch verschwindet. In einem solchen Fall liegt keine Interferenz vor. Interferenz heißt
Abweichung von der Additivität der Intensitäten. In allen Punkten des Raumes, für die gilt
finden wir maximale Intensität der Interferenzerscheinung vor:
(37)
Die Orte minimaler Intensität mit
(38)
genügen der Bedingung
(39)
Es ist wichtig zu beachten, dass die Intensität im Ganzen weder vermehrt noch ver-
mindert werden kann. Sie wird beim Zustandekommen von Interferenz lediglich räumlich
anders verteilt, da die Energie insgesamt erhalten bleiben muss.
Die in der Interferenzerscheinung beobachtbaren Hell-Dunkel-Kontraste bezeichnen wir
als Interferenzstreifen. Eine wichtige Größe zur Charakterisierung ihrer Sichtbarkeit ist
der Kontrast. Er gibt den auf die Summe aus maximaler und minimaler Intensität
normierten Unterschied zwischen maximaler und minimaler Intensität an:
(40)
Bei der Überlagerung zweier ebener monochromatischer Wellen erhalten wir
(41)
4.1.2
Kohärenz des Lichtes
Die vorangegangenen Erläuterungen beschreiben das eigentliche Wesen der Interferenz
von Lichtwellen nur sehr grob und gehen von Voraussetzungen (monochromatische
Wellen, Punktlichtquellen) aus, die in der Realität nicht erfüllt sind. Wie die Erfahrung
zeigt, ist es im allgemeinen nicht möglich, sichtbare Interferenzerscheinungen bei der
Überlagerung von zwei Wellen zu erhalten, wenn diese von verschiedenen thermischen
Lichtquellen bzw. von zwei verschiedenen Punkten einer ausgedehnten thermischen
Lichtquelle emittiert werden.
Der oft als kontinuierlich behandelte Vorgang der Lichtausstrahlung ist eigentlich eine
Folge vieler kurzer Wellenzüge. Im Atom gehen die Elektronen durch Energiezufuhr in
angeregte Zustände über. Die der Ausstrahlungsdauer entsprechende begrenzte
22
ΔΦ
2
I
I
cos
1
2
=
=
ΔΦ
π
2
N
mit
N
=
+
+
I
I
I
max
1
2
=
+
I
I
I
min
1
2
=
+
ΔΦ
π )
( 2
N
1
I
I
=
max
min
C
+
I
I
max
min
2
I
I
=
1
2
.
C
+
I
I
1
2
0,1,2,...
.
2
I
I
1
2
2
I
I
1
2
.
.
, so
(A
= A
= A
)
1
2
0
und
.
0
4I
0

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