Physik : optisches Gitter

Dieses Thema im Forum "Schule, Studium, Ausbildung" wurde erstellt von taker875, 26. Februar 2009 .

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  1. #1 26. Februar 2009
    Hiho,

    eine Frage habe ich da mal, auf die ich bisher ( natürlich ) keine antwort fand:

    ich habe ein optisches gitter auf welches mit 90° licht einfällt und zwar auf die geritzte seite, dann geht das licht durchs glas und dann sehen wir nen interferenz muster am Schirm.

    Jetzt dreh ich das Ding um. Das Licht geht mit 90° durchs Glas und dann durch die geritzte SChicht. Ändert sich was an dem Interferenzmuster wegen Beugung etc ? ( also ned beim 2. da is ja wegen 90° direkt die brechung am zuge, aber wie ist das wenn erst gebrochen wird ?)
     

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  3. #2 26. Februar 2009
    AW: Physik : optisches Gitter

    nunja kannst du dir ja überlegen.

    glas ist ein dichteres medium als luft also wird schonmal der lichstrahl zum lot hin gebrochen. beim austritt von lot weg. der Strahl der in das glas eintritt ist parallel zudem der austritt.

    das müsste ja dann heißen das sich das interferenzmuster nur verschiebt.

    so würde ich es mir erklären. glaube nicht das noch andere effekte zu beobachten sind.
     
  4. #3 27. Februar 2009
    AW: Physik : optisches Gitter

    Also bei den einfallenden Strahlen ändert sich schon mal gar nichts, da beide den Winkel 90° haben. Also muss man nur die austredenden Strahlen betrachten :

    Berechnung des Brechungswinkels:
    Fraunhofer-Beugung: sin(alpha') = sin(alpha)
    {bild-down: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c1/Doppelspalt_schematisch.png/270px-Doppelspalt_schematisch.png}


    Statt delta s schreibe ich hier s:
    Es gilt, wenn sich das Gitter im Medium mit Brechungsindex n befindet:
    sin(alpha) = s / a --> s = a * sin(alpha)
    Für den optischen Weg s' gilt: s' = n * s
    Die Bedingung für ein Maximum lautet: s' = k * lambda mit k element N_0
    Setzt man das oben ein, bekommst man folgende Gleichung:
    sin(alpha) = k * lambda / ( n * a )

    Nun wollen wir aber nicht den Ablenkwinkel im Medium, sondern in Luft, deshalb müssen wir noch den Austrittswinkel nach dem Snelliuschen Brechungsgesetzt berechnen:
    sin(alpha) / sin(beta) = n_alpha / n_beta = n, da n_alpha = n und n_beta = 1

    Es folgt also für sin(beta):
    sin(beta) = sin(alpha) / n = k * lambda / ( n^2 * a)

    Für Luft gilt also n = 1, Maxima bei:
    sin(beta) = k * lambda / a

    Und für Glas gilt:
    sin(beta) = k * lambda / ( n^2 * a )

    Es macht also schon einen Unterschied.

    Für den Position x am Schirm gilt bei Entfernung d, bei vernachlässigbarer Dicke der Glasschicht:
    tan(beta) = x / d

    Unter der Näherung, tan(beta) = sin(beta) = beta:
    Für Luft: x = k * d * lambda / a
    Für Glas: x = k * d * lambda / ( n^2 * a )

    Macht also einen Faktor von 1 / n^2 aus.
    Das Beugungsbild ist also deutlich dichter, bei Glas (n ~ 1.4) um etwa Faktor 2

    PS: rechne es aber lieber noch einmal nach
     
  5. #4 27. Februar 2009
    AW: Physik : optisches Gitter

    danke euch beiden vor allem an dich testitest, aber is die annahme wirklich korrekt dass die beugung durch das gitter im medium geschieht ?
     
  6. #5 28. Februar 2009
    AW: Physik : optisches Gitter

    Also wenn die Aufgabe von einer geritzten Schicht redet, hab ich mir ein mit Metall beschichtetes Glasplättchen vorgestellt, das dann halt im Abstand d eingeritzt wurde.

    Wenn du allerdings einen Spalt hast und weit dahinter ein Glasplättchen, dann ist wohl das von meinem Vorredner richtig, müsste man aber noch einmal genauer betrachten. Und außerdem hängt dann die Ablenkung von der Dicke des Plättchens ab. Ich kenne den genauen Wortlaut der Aufgabe nicht, so ist das sehr interpretationsfähig.
     
  7. #6 28. Februar 2009
    AW: Physik : optisches Gitter

    also in meinem Fall geht es um ein Glasplättchen und auf der einen Seite des Glasplättchens sind halt Rillen ( wie bei ner CD) eingeritzt/ gefräst/ geätzt.
     
  8. #7 28. Februar 2009
    AW: Physik : optisches Gitter

    Dann wird die Interferenz wohl im Glasplättchen stattfinden, ist ja kein Luftspalt zwischen "Gitter" und Glas.
     

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