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Doppelspalt

Physik Abiturthemen / Wellen / Doppelspalt
Luke

Bei einem Doppelspalt entsehen Maxima und Minima, wobei die Intensität der Maxima von der Mitte nach außen abnehmen. Das mittlere Maxima bezeichnet man als 0. Maxima und dessen benachbarten Maxima als 1. Maxima.



Parameter:
  •  : Abstand zwischen den Mittelpunkten der Spalte
  •  : Abstand zwischen Doppelspalt und Schirm
  • : Abstand vom 0. Maxima bis zum Maxima von k. Ordnung
  • : Gangunterschied
Hierbei ist wichtig, dass  viel größer als  ist ( ). 

Nun können wir eine allgemeine Formel bilden, wodurch sich nach Umstellen jede unbekannte berechnen lässt. Dafür benötigen wir zusätzlich eine Nah-Aufnahme des Doppelspalt.



Herleitung
Erstes Bild:
 

Zweites Bild: 
  mit  
Für ein Maxima von k. Ordnung muss der Gangunterschied ein Vielfaches der Wellenlänge entsprechen.

Nach  umstellen:
 
 

Gleichsetzen:
 

Oder allgemein mit :

Übergang von Doppelspalt zum Gitter
Beim Übergang vom Doppelspalt zum Gitter werden die Interferenzmuster intensiver und schärfer, da die Anzahl der überlagernden Lichtstrahlen durch mehr Spalte steigt. Die Abstände zwischen den Maxima bleiben gleich, die Nebenmaxima nehmen jedoch ab.