410 - Beugung am Spalt

Trifft ein ebene Welle, d.h. ein paralleles Lichtbündel, auf eine kleine spaltförmige Öffnung, so erkennt man in einiger Entfernung dahinter eine Folge von hellen und dunklen Streifen, deren Intensität vom Zentrum nach außen hin abnimmt. Diese Erscheinung kann mit dem Huygensschen Prinzip erklärt werden, wonach alle Punkte einer Welle Ausgangspunkte neuer Elementarwellen sind. Diese Wellen überlagern sich je nach Raumrichtung mit unterschiedlicher Phasenlage und lassen dadurch Intensitätsmaxima und -minima entstehen, deren Lage von der Spaltbreite und der Wellenlänge des verwendeten Lichtes abhängt. Wichtig ist dabei, daß das Licht kohärent (interferenzfähig) ist. Es wird dazu eine (zumindest näherungsweise) punktförmige Lichtquelle realisiert (Beleuchtungsspalt mit Kollimator), die nur einen schmalen Wellenlängenbereich aussendet (Spektrallampe mit Interferenzfilter).

Das Ausmessen der Beugungswinkel geschieht mit einem Präzisions-Goniometer ( Gerätedetails hierpdf, 17 kb). Der theoretisch bereits bekannte Zusammenhang zwischen Winkel, Beugungsordnung, Spaltbreite und Wellenlänge wird experimentell nachgewiesen. Außerdem wird der Einfluß der Öffnung des Beleuchtungsspaltes auf die Sichtbarkeit des Beugungsbildes (Kohärenzbedingung) untersucht.

Versuchsaufbau: