Technische Optik in der Praxis

2.2 Überlagerung von Wellen 45
lich klein sein (k2 ≈ k1), um beobachtbare Streifen zu erhalten. Wenn die
Beobachtungsfläche etwa senkrecht auf der mittleren Ausbreitungsrichtung
der Wellen steht, erhält man folgenden Streifenverlauf:
I(x) =2· I1 +2· I1 · cos
2π ·
x · sin α
λ
. (2.22)
Dabei ist x die Koordinate, längs der die Streifen beobachtet werden,
und α der Winkel zwischen den Ausbreitungsrichtungen der beiden Wellen.
Gleichung (2.22) wird ausgenutzt, um zwei ebene Wellen parallel zueinander
auszurichten. Dazu werden die beiden Strahlen miteinander zur Interferenz
gebracht, und die Strahlrichtungen werden so justiert, daß der Streifenabstand
D = λ
(2.23)
sin α
maximal wird (im Idealfall verschwinden die Streifen, und es entsteht ein
einheitlich ausgeleuchtetes Feld; s. Gleichung (2.17)). Andererseits kann über
Gleichung (2.22) auch die Wellenlänge von Strahlung bestimmt werden. Dazu
wird die Welle in zwei Teilstrahlen aufgespalten, die unter einem definierten
Winkel α zur Interferenz gebracht werden. Aus dem Streifenabstand erhält
man dann mit Gleichung (2.23) die Wellenlänge.
Abbildung 2.7 zeigt Interferenzstreifen, die durch Aufspaltung eines HeNe-
Laserstrahls mit anschließender Interferenz unter kleinem Winkel gewonnen
wurden. Die Aufnahme wurde mit einer CCD-Kamera gemacht. Abbildung
2.8 zeigt den Intensitätsverlauf auf der CCD-Kamera; diese Darstellung
wurde durch Auswertung von Abb. 2.7 mit einer Bildverarbeitung gewonnen.
2.2.2 Kohärenz
Elektromagnetische Wellen sind unbeschränkt interferenzfähig, wenn sie durch
eine räumlich und zeitlich konstante Phase beschrieben werden können. Un-
Abb. 2.7. Interferenzstreifen Abb. 2.8. Streifenintensität