Der Zeeman-Effekt - fleischmann-netz.de

2. Theorie zum Versuch
Abbildung 6: Strahlengang bei der Fokussierungslinse
Da Interferenz zwischen Strahlen auftritt, die unter dem Winkel θ zum Lot auf die
Platten, einfallen, können absolut parallele Strahlen keine Ringe hervorrufen. Weil man
jedoch nur sehr kleine Winkel misst, lässt man einen annähernd parallelen Strahl auf
das Etalon fallen. Wie Abbildung (7) zeigt sind die beiden Aussenseiten der Glasplatten
gegenüber den Innenseiten leicht um etwa 0,1 ◦ geneigt, um weitere Vielfachreflexionen
zu verhindern.
Abbildung 7: Fabry-Perot-Etalon: Die Neigung der Glasplatten ist stark überhöht
dargestellt
Die Intensität der Inteferenzringe und der Kontrast zum Untergrund kann folgendermaßen
abgeschätzt werden. Sei dazu T der Transmissions- und R der Reflexionskoeffizient,
für die bei verschwindender Absorption an der Grenzfläche R + T = 1 gilt und
A die Amplitude der einfallenden Strahlung, so dass deren Intensität I 0 = A 2 ist. Die
Intensitäten der transmittierten Strahlen B und D lauten dann
I B = (AT ) 2 = I 0 T 2
I D = (ARRT ) 2 = I 0 R 4 T 2
Die Amplituden zwischen benachbarten Strahlen nimmt also wie R 2 ab und man erhält
somit keine scharfen Maxima, wenn nicht R ≃ 1. Damit wird zwar T kleiner, es kann
jedoch über mehr Einzelstrahlen summiert werden. Die Airysche Formel gibt die Gesamtintensität
unter Berücksichtigung der Phasenverscheibungen
I T =
( ∞
∑
i=1
A i
) 2
= I 0
T 2
(1 − R) 2 1
1 + 4R
(1−R) 2 sin 2 (δ/2)
(25)
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