Modul 2.1 Interferenz
Optik
Optik
Kartei Details
| Zusammenfassung | Diese Lernkarten behandeln das Thema Interferenz auf Berufslehre-Niveau. Sie konzentrieren sich auf die Phänomene von Wellen, insbesondere Lichtwellen, und deren Interferenz, wobei Begriffe wie Wellenberg, Wellental, Amplitude und Phasenbeziehung zentral sind. Die Karteikarten erklären die Prinzipien der konstruktiven und destruktiven Interferenz, Anwendungen in der Optik sowie Beispiele aus dem Alltag. Optiker und Physikinteressierte profitieren von diesen Karten, um die Grundlagen der Interferenz und deren praktische Anwendung zu verstehen. |
|---|---|
| Karten | 32 |
| Lernende | 7 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Physik |
| Stufe | Berufslehre |
| Erstellt / Aktualisiert | 02.06.2016 / 21.08.2022 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/modul_2_1_interferenz
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Was bedeutet Interferenz?
gegeneinander schlagen/ Überlagerung von Wellen
augrund des Wellencharakters
Der Punkt bei dem sie sich treffen (P) wir von beiden Wellen nach oben gezogen und wird doppelt so hoch
Konstruktive Interferenz
Destruktive Interferenz... bei (P) passiert nichts
1. die amplitudengrösse der Wellen bestimmt die Höhe der resul. welle 2. die phasenbeziehung (schwingungszustand) der aufeinandertreffenden wellen bestimmt die höhe der resul. welle 3. ist die ausbreitung der interferenz nicht aufeinander abgestimmt, so dauert interferenz nur eine äusserst kurze zeit beim licht ist der effekt nur beobachtbar bei abgestimmten wellen
konstruktive interferenz
Zusammenhängend
Eine Anhäufung von Atomen, jedes Atom ist ein Sender der als Emissionszentrum bezeichnet wird. Die Atome senden unabhängig voneinander elektromagnetische Wellenzüge aus.Jeder dieser Wellenzüge ist in sich zusammenhängend d.h. kohärent
Die Summe aller Wellenzüge is bei den meisten lichtquellen zufallsbedingt, die phasen sind willkürlich
Indem man das Licht zuvor mit brechung reflexion und beugung auftrennt und anschliessen die teilwellen wieder zusammengeführt werden
-gleiche frequenz u. vakuumwellenlänge -gleiche phasenverschiebung -breiten in gleiche richtung aus -gleiche schwingungsebene -durchdringen sich -werden zeitgleich ausgesendet -werden von einem punkt ausgesendet -
die differner der wellenlänge welche zwei wellenzüge nach der teilung bis zu ihrem zusammentreffen haben.
eine phasendifferenz , oft als phasenverschiebung bezeichnet.
Wann tritt eine Interferenz der Verstärkung auf? (konstruktive)
Wenn Wellenberg auf Wellenberg trifft und Wellental auf Wellental, wenn beide noch in der gleiche Phase verlaufen addieren sie sich die beiden amplituden zur resultierenden Welle.
Wann tritt eine Interferenz der abschwächung auf? (destruktive)
Wenn Wellenberg auf Wellental trifft, dies ist der Fall wenn die eiden Wellen um amplitude/2 phasenverschoben und unterschiedlich gross sind. In diesem Fall subtrahieren sich die beiden Amplituden zur resultierenden Welle.
Wann tritt die Interferenz der Auslöschung auf? (Spezialfall der destruktiven Interferenz)
Wenn Wellenberg auf Wellental trifft, Wenn die beiden Wellen um amplitude/2 verschoben und gleich gross sind.
In diesem Fall subtrahieren sich die beide Amplituden zur resultierenden Welle mit Amplitude 0
Tritt Interferenz nur mit kohärenten Lichtwellen auf?
ja
Wie erreicht man kohärente Lichtwellen?
Durch teilung des Lichts mit einem Strahlenteiler in zwei Teilwellen und anschliessend die beiden Teilwellen wieder zusammenfügt.
Anwendung der Interferenz in der Optik, nenne Beispiele:
-Zum prüfen feinoptischer Oberflächen -zur Brechzahlbestimmung mit einem Interferenzrefraktometer -Zur Distanzbestimmung mit einem Interferometer -Als Laser -Für Hologramme -Entspieglungsschichten oder Verspieglung von optischen Oberflächen
Interferenz ausserhalb der Optik, nenne Beispiele:
-Federn von div. Vögel -Schmetterlingsflügel -Dünne Ölschicht auf Wasser -Haut der Seifenblasen -Farben auf einer DVD -Spezialfarben bei Autos
Wie entstehen Lichtverluste?
-Reflexion
-Absorbtion
unvergütete Brillengläser, welche haben eine grösseren Oberflächenspiegelverlust?
Gläser mit höherer Brechzahl
Ist bei gradem Lichteinfall grösser als bei schrägem?
NEIN
Erkläre das AR-Prinzip
Alles Lichrt welches nicht reflektiert wird, tritt ins Brillenglas ein.
Erkläre Phasenbedingung:
Es treten 2 Phasensprünge auf, 1. Luft-AR 2.AR-Glas.
Eine AR muss eine Dicke von amplitude/4 haben. In diesem Fall sind beide reflektierenden Teilwellen um eine halbe Wellenlänge phasenverschoben und löschen sich aus.
Erkläre die Amplitudenbedingung:
Eine AR-SChicht kann nur Wellen auslöschen wenn der Brechungsindex der AR auf das Glas abgestimmt ist, d.h. die amplitude der beiden reflek. Wellen ist gleich
Dicke der Reflexmindernden AR:
amplitude/4
Welchen Restreflex haben die meisten einfach AR?
Violett
Transmissionsgrad bei Multi-AR?
0.97-0.99
Schichtdicke einer Entspieglungsschicht
durch Interferenz:
amplitude/2
Das Verspieglungsprinzip besagt:
Alle Lichtenergie, die reflektiert wird, geht nicht durch das Brillenglas hindurch.
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