Ein hochsymmetrisches Heterodyninterferometer zur Demonstration ...

28 Theoretisches Konzept der Interferometrie
Abbildung 3.4: Grundschema eines Interferometers. Die von einer kohärenten
Lichtquelle erzeugte Eingangswelle wird in zwei oder mehrere Teilwellen
aufgespaltet. Die Teilwellen durchlaufen unterschiedliche optische Pfade und
sind danach um φ 1 bzw. φ 2 in der Phase verschoben. Nach der anschließenden
Überlagerung kann der Phasenunterschied ∆φ = |φ 1 −φ 2 | aus der Amplitude
A der ausgehenden Welle ermittelt werden.
3.2.1 Erzeugung von Teilwellen durch Wellenfrontteilung
Der Youngsche Doppelspalt ist ein Beispiel für ein Interferometer, das die Teilwellen
durch eine Teilung der Wellenfront erzeugt. Er wurde von Thomas Young zu
Beginn des 19. Jahrhunderts in einem Experiment benutzt, das die Wellennatur des
Lichts belegen sollte. In den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts wurden mit einem
Doppelspaltexperiment die Welleneigenschaften von Elektronen untersucht. Wie in
Abbildung 3.5: Der Youngsche Doppelspalt. Die ebenen Wellen treffen auf
eine Platte B, die mit zwei dünnen Schlitzen versehen ist. Die Teilwellen,
die durch je einen der beiden Spalte gelangen, werden auf einem Schirm S
überlagert und erzeugen ein Interferenzmuster.
Abbildung 3.5 erkennbar, kann die einlaufende Wellenfront nur an zwei Punkten
die Platte B passieren. Dadurch wird die Aufspaltung der Eingangswelle erreicht.
Von jedem Spalt breiten sich Zylinderwellen aus. Diese werden auf einem Schirm
wieder rekombiniert. Die beiden Wellen legen dabei zwischen Platte B und Schirm