R
Grundschule Mathematik I Mathematik II Physik Chemie Wissen
Kurze Worte Worte nach Alter Terme Rechner
Mission Über uns Copyright Impressum
Feedback Mathfeed Physfeed Philfeed
🔍 ☰

WH54 Doppelspaltexperiment


Modell


Basiswissen


Makroskopisches Modell (etwa 400 mm langer Schirm) zum anschaulichen Berechnen eines Interferenz-Musters. Die Wellenlänge ist 2 cm. Damit entstehen Maxima die etwa 10 cm voneinander entfernt sind.

Die Grundfläche: DIN-A1



Die Licht- oder Elektronenquelle



Die Wand mit den Spalten



Der Projektionsschirm



Die verwendete Formel als Pseudocode


zaehler_links=sin((k/2)*b*sin(alpha))
nenner_links=(k/2)*b*sin(alpha)
faktor_links=(zaehler_links/nenner_links)^2
klammer_rechts=(k/2)*a*sin(alpha)
faktor_rechts=(cos(klammer_rechts))^2
intensitaet=faktor_links*faktor_rechts

Was meint Pseudocode?



Wie wirkt sich die Spaltbreite b aus?


Eine Änderung der Spaltbreite b führt zu einer Änderung der Lage der Extrema des Einfachspaltes, dessen Intensitätsverteilung die Hüllkurve der Intensitätsverteilung des Doppelspalts bildet → Je breiter der Spalt, desto enger wird die Hüllkurve

Wie wirkt sich der Spaltabstand a aus?


Eine Änderung des Spaltabstandes a führt zu einer Änderung der Lage der Extrema des Doppelspalts innerhalb der konstant bleibenden Hüllkurve → Je größer der Spaltabstand, desto enger liegen die Extrema des Doppelspalts beieinander

Wie wirkt sich die Wellenlänge l aus?


Eine Änderung der Wellenlänge λ wirkt sich sowohl auf die Hüllkurve als auch auf die Intensitätsverteilung des Doppelspalts aus → Je größer die Wellenlänge, desto breiter werden Hüllkurve und die Interferenzabstände des Doppelspalts

Was sind gute Werte für eine Tisch-Simulation?



Wie sieht das Interferenzmuster aus?



Wie berechnet man den Abstand der Maxima?



Was sind die Funktionswerte für I(x)?




Was ist die si-Funktion?


Die si-Funktion, auch sinc(x) geschrieben hat als Funktionsterm f(x)=sin(x)/x, kann durch Graphentransformationen auf reale Interenzmuster auf dem Schirm angepasst werden. Sie ist damit eine beschreibende Interferenzmuster-Funktion. x ist dabei eine Positin auf dem Schirm oder der Wandund f(x) ist dann die Lichtinenstität, die man bei diesem x-Wert beobachtet. Zur Mathematik siehe unter => Si-Funktion


Aufbau und die Intensitätsformel Johannes Kalliauer [Wikimedia Commons]