Skript zur Vorlesung Physik Teil 1 (Sommersemester) und Teil 2 ...

6.4.2 Kohärenz
Skript zur Vorlesung Physik 1 und Physik 2 Seite 120
Prof. Dr. P. Kaul, Fachbereich Biologie Chemie und Werkstofftechnik,
Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg
Die einlaufenden ebenen Wellen haben eine konstante Intensität
Beim Auftreffen auf ein Hindernis wird die Welle gebeugt, d.h. die Elemen-
tarwelle an der Hinderniskante strahlt eine Kugelwelle aus, die sich jedoch
nicht mehr mit den Nachbarelementarwellen zu einer ebenen Welle zu-
sammensetzten kann.
Es tritt eine Abweichung vom geometrischen Strahlengang auf, wobei die
Intensität des gebeugten Stahls abnimmt, d.h. der Schattenraum wird nicht
vollständig ausgeleuchtet.
Gedankenexperiment:
Zwei Lichtquellen stehen in einem gewissen Abstand
und senden Kugelwellen aus.
Beobachtung:
Es gibt bestimmte Punkte im Raum, an denen sich
die Wellen auslöschen bzw. konstruktiv überlagern.
Wiederholung:
Konstruktive Überlagerung: Gangunterschied
Δ = m ⋅ λ , Verdopplung der Amplitude, Vervierfa-
chung der Intensität.
Destruktive Interferenz: : Gangunterschied
( )
Δ = 2m + 1 ⋅ λ 2,
Auslöschung beider Wellen
Wird dieses Experiment mit zwei punktförmigen Lichtquellen durchgeführt, so ist die Beobachtung, dass
entgegen dem obigen Gedankenexperiment keine Raumpunkte existieren, die stets dunkel oder hell sind.
Der Grund ist darin zu suchen, dass die Wellen sind nicht unendlich ausgedehnt sind. Es werden von der
Lichtquelle vielmehr durch die Anregung von Atomen kurze Lichtpulse emittiert, die zueinander keine feste
Phasenbeziehung haben. Es entstehen durch Überlagerung örtlich zwar zeitlich begrenzte Interferenzen, die
jedoch aufgrund ihrer Geschwindigkeit vom menschlichen Auge (und auch von Messgeräten) nicht aufge-
löst werden können.