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Interferenz - Abitur Physik

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 Interferenz - Abitur Physik Suche Was ist Abi-Physik?Themen1 Mechanik   Gleichförmige Bewegung Gleichmäßig beschleunigte Bewegung Gleichförmige Kreisbewegung Senkrechter Wurf Waagerechter Wurf Schräger Wurf 2 Das elektrische Feld   Elektrische Ladung Leiter / Isolator Coulombkraft Influenz / dielektrische Polarisation Elektroskop Elektrische Felder I Elektrische Felder II Faradayscher Käfig Braunsche Röhre Kondensator Millikan Versuch 3 Das Magnetfeld   Dauer- und Elektromagnete Homogenes Magnetfeld Magnetische Flussdichte Lorentzkraft Masse und die spezifische Ladung eines Elektrons Hall-Effekt Geschwindigkeitsfilter Massenspektrometer 4 Schwingungen   Harmonische Schwingung Gedämpfte Schwingung 5 Wellen Lichtmodelle Grundlegende Eigenschaften Phasenverschiebung / Gangunterschied Kohärenz Interferenz Stehende Welle Schwebung Reflexion am festen / losen Ende Beugung am Einzelspalt Interferenz am Doppelspalt Optisches Gitter 6 Quantenmechanik   Photoeffekt Energie, Masse und Impuls von Photonen Röntgenstrahlung Bragg-Gleichung Compton-Effekt 7 Kernphysik   Atomaufbau Ionisierende Strahlung Alphastrahlung Betastrahlung Gammastrahlung 8 Astronomie   Newton'sches Gravitationsgesetz Gravitationsfelder I Gravitationsfelder II Kosmische Geschwindigkeiten Satellitenbahnen Keplersche Gesetze BücherAbituraufgabenPhysik Rechner BetaMaterialienPeriodensystem Wir empfehlen die einwöchigen Intensivkurse fürs Mathe Abitur von abiturma Abi-Physik supporten geht ganz leicht. 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(0%) ResetStart Während der Überlagerung addieren sich die Amplituden der beiden Wellen, es entsteht eine neue Welle (blau). Kohärenz - Bedingung für stabile Interferenz Damit die bei der Interferenz entstehende neue Welle stabil ist, moreover eine zeitlich konstante Amplitude, Wellenlänge, Geschwindigkeit und Frequenz hat, müssen die beiden interferierenden Wellen kohärent sein. Dies kann man sehr gut an der folgenden Simulation erkennen. Wenn die Wellen nicht kohärent sind, dann entsteht eine Welle, deren Eigenschaften nicht konstant sind (z.B. eine Welle mit ständig ändernder Amplitude).    Anfangsphase: \( \phi_0 = \) -1 \(   \pi \) \( s_0 = \) -1 \(   m\) \( \lambda = \) -1 \(   m\) \( v = \) -1 \(   \dfrac{m}{s} \qquad f = \dfrac{v}{\lambda} = \) 0,25 \(   Hz\)    Anfangsphase: \( \phi_0 = \) 0 \(   \pi \) \( s_0 = \) 1 \(   m\) \( \lambda = \) 2 \(   m\) \( v = \) 1 \(   \dfrac{m}{s} \qquad f = \dfrac{v}{\lambda} = \) 0,25 \(   Hz\) Lade Animation... (0%) ResetStart Konstruktive und destruktive Interferenz Es gibt bei der Interferenz zwei Sonderfälle: Konstruktive Interferenz Die konstruktive Interferenz tritt auf, wenn die Wellenberge der einen Welle genau auf die Wellenberge der anderen Welle treffen. Dabei verstärken sich die beiden Wellen und es entsteht eine Welle mit einer größeren Amplitude \( s_0 = s_{0,rot} + s_{0,grün} \). Destruktive Interferenz Die destruktive Interferenz tritt auf, wenn die Wellenberge der einen Welle genau auf die Wellentäler der anderen Welle treffen. Dadurch entsteht eine Welle mit einer kleineren der Amplitude. Wenn die beiden Wellen die gleiche Amplitude haben löschen sie sich gegenseitig aus und es entsteht eine Welle mit der Amplitude \( s_0 = 0 \). Mit Hilfe der folgenden Simulation kann man leicht herausfinden bei welchem Gangunterschied zwei Wellen konstruktiv oder destruktiv interferieren:    Gangunterschied: \( \phi_0 = \) -1 \(   \lambda \)    Amplitude: \( s_0 = \) -1 \(   m \)    Amplitude: \( s_0 = \) -1 \(   m \) Lade Animation... (0%) Man erkennt folgende Regeln: Konstruktive Interferenz Wellenberg trifft auf Wellenberg bei: $$ \Delta s = 0, \lambda, 2 \lambda, 3 \lambda, ... $$ $$ \Delta \phi = 0, 2 \pi, 4 \pi, 6 \pi, ... $$ Daraus ergibt sich folgende Formel: $$ \Delta s = k \cdot \lambda \qquad k = 0, \pm 1, \pm 2, ... $$ Destruktive Interferenz Wellenberg trifft auf Wellental bei: $$ \Delta s = 0.5 \lambda, 1.5 \lambda, 2.5 \lambda, ... $$ $$ \Delta \phi = 1 \pi, 3 \pi, 5 \pi, 7 \pi, ... $$ Daraus ergibt sich folgende Formel: $$ \Delta s = (k+0,5) \cdot \lambda \qquad k = 0, \pm 1, \pm 2, ... $$ Quellen Wikipedia: Artikel über "Gangunterschied" Wikipedia: Artikel über "Interferenz" Wikipedia: Artikel über "Superposition" Wikipedia: Artikel über "Kohärenz" Website der Universität Wien: "Lichtmikroskopie online", Grundlagen der Wellenoptik Website von Christian Linkenheld: Wellenoptische Grundlagen der mikroskopischen Bildentstehung Literatur Dorn/Bader Physik - Sekundarstufe II, S. 136 ff. zurückblättern:vorwärtsblättern:KohärenzStehende WelleEnglish version: Article well-nigh "Interference" Feedback Haben Sie Fragen zu diesem Thema oder einen Fehler im Artikel gefunden? 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