Elektrodynamik und Optik - Fachbereich Physik der Universität ...

Elektromagnetische Schwingungen und Wellen – Überleitung zur Optik 135
Δ s = N⋅ λ = d⋅
sinθ
mit N = 0, 1, 2, ...
zu finden, wobei θ wieder der Winkel zwischen Ausbreitungsrichtung der Welle
und dem auf dem Schirm beobachteten Minimum bzw. Maximum ist. N ist wieder
die sog. Ordnung, d der Abstand der Spalte bzw. feinen Gitterlinien voneinander
und λ die Wellenlänge.
Je mehr Spalte, desto
• mehr Nebenmaxima sind zu beobachten,
• schärfer sind die Hauptmaxima und desto schwächer die Nebenmaxima.
6.1.23 Dispersion an Beugungsgittern
Da der Beugungseffekt (wie die Brechung) wellenlängenabhängig ist, spaltet ein
weißes Lichtbündel beim Durchgang durch ein Gitter in die Spektralfarben auf,
und zwar stärker als beim Prisma. Dieses Phänomen wird auch
Winkeldispersion genannt. Anwendung: Gitterspektrometer.
6.1.24 Interferenz bei Reflexion (am Beispiel einer CD bzw. DVD)
Auch die feinen Vertiefungen in einer CD wirken wie ein Beugungsgitter (bzw.
Gitterspektrometer). Dadurch sind die intensiven schillernden Farben zu erklären.
Die Daten werden auf der CD in einer spiralförmig von innen nach außen
verlaufenden Spur von Vertiefungen (Pits) gespeichert. Das zwischen den Pits
verbleibende Material heißt Land. Jeder Übergang von Pit nach Land bzw.
anders herum wird als „1“ gewertet, ein gleich bleibender Zustand als „0“.
Aufgrund der geringen Größe der Pits sind sie nur unter einem
Elektronenmikroskop sichtbar zu machen.
Quelle: Cornelson Verlag
Die Interferenzeigenschaften einer CD-ROM entstehen durch das spiegelnde
Material zwischen den Pit-Spuren (Pfeile). Da die Pits zufällig verteilt sind, bildet
die dazwischen verlaufende, gleichmäßig reflektierende Spirale ein ideales
Reflexionsgitter mit einer Gitterkonstanten von 1,5µm.
Die Erklärung der Beugung erfolgt analog zur Beugung am Strichgitter, nur dass
das Licht hier reflektiert wird statt das Gitter zu durchlaufen.