Die Kohärenz von Licht: Unterschied zwischen den Versionen

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Inhaltsverzeichnis
 
  
    * 1 Versuche
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Ausgangspunkt: Wieso ist der Nachweis von Interferenz von Lichtwellen mit Licht vn Glühlampen so schwierig und mit Laserlicht ganz einfach? (Vgl. die Versuchsaufbauten!)
    * 2 Erklärung
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    * 3 Erklärung Farben
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          o 3.1 Dispersion
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Führt zur Entstehung des Lichtes in den verschiedenen Quellen.
Versuche
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    * Bild des Tageslichtprojektors: Farbige Ränder
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Glühlampe: Anregung durch Wärme (Entropiezufuhr) "Wackeln" der Atome. Dabei werden die Atome auf unterschiedliche Energieniveaus angehoben. Bei ''spontaner Zustandsänderung'' der Elektronenhülle ("Elektron springt auf niedrigere Bahn") aussenden einer "Lichtwellenportion", also eines Wellenzuges mit beschränkter Energiemenge und begrenzter Ausdehnung.
    * Aquarium/Schwimmbad
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    * Prisma
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    * Linsen: Foto, etc.
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    * Sonnenuntergang
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Sonnenuntergang
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Laser: Light Amplifikation by Stimulated Emmission of Radiation. Entscheidend ist die nichtzufällige sondern stimulierte Zustandsänderung eines angeregten Atoms. Eine Lichtwelle löst die Aussendung einer weiteren Lichtwelle aus. Die Lichtwellenportionen "hängen sich aneinander".
vergrößern
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Sonnenuntergang
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Erklärung
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Wellenmodell: Huygenssches Prinzip und unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeiten LaTex: \frac{sin\alpha }{sin\beta } = LaTex: \frac{c_1}{c_2} = LaTex: \frac{n_1}{n_2} ; LaTex: \frac{1}{n} = LaTex: \frac{c}{c_1}
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Kohärenz ist häufig ein etwas unscharfer Begriff, der vor allem das experimentelle Gelingen eines Versuchs beschreibt.
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Erklärung Farben
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Dispersion
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Prisma
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vergrößern
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Prisma
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    * Lichtgeschwindigkeit hängt IM MEDIUM von der Frequenz (Farbe) ab.
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Einfacher: Lokale Eigenschaft: In einem kleinen Raumgebiet:
    * Bei mechanischen Wellen mit harmonischen Schwingungen ist das nicht der Fall.
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*gleiche Wellenlänge /Farbe (zeitliche Kohärenz)
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*gleiche Ausbreitungsrichtung (räumliche Kohärenz)
  
Man kann also davon ausgehen, dass komplizierte, nicht lineare Effekte der Schwingung im Medium die Farbspaltung hervorrufen.
 
  
LaTex: c_M = LaTex: \frac{1}{\sqrt{\epsilon _0\mu _0}} LaTex: \cdot LaTex: \frac{1}{\sqrt{\epsilon _r\mu _r}} = LaTex: c_V_A_C LaTex: \cdot LaTex: \frac{1}{\sqrt{\epsilon _r\mu _r}}
 
  
Übergang Vakuum - Wasser
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==Links==
 
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*[http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&ved=0CEwQFjAD&url=http%3A%2F%2Fwww.pohlig.de%2FPhysik%2FSchwingungenUndWellen%2FKohaerenz.ppt&ei=xZW6UNSwC8W2hQekhICgBw&usg=AFQjCNHvS0FAxfxDGk8BTRDRmmzF4F1Izw&cad=rja Eine Präsentation], welche die Kohärenz von Licht präzise, knapp und anschaulich zusammenfasst. (Michael Pohlig, Physikdidaktik Uni Karlsruhe)
LaTex: \frac{1}{u} = LaTex: \frac{c}{c_W_a_s_s_e_r} = LaTex: \frac{1}{\sqrt{\epsilon _r\mu _r}} ; LaTex: u = LaTex: \sqrt{\epsilon _r\mu _r}
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*[http://www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de/altlast/57.pdf Kohärenz als lokale Eigenschaft einer Welle], mit vier einfachen, schönen Bildern zur Erklärung. (Friedrich Herrmann: Altlasten der Physik (57))
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*[http://www.physik.wissenstexte.de/kohaerenz.htm Kohärenz, zeitlich und räumlich; Definitionen und Beispiele.] (Wiebke Salzmann, Wissenstexte)

Version vom 2. Dezember 2012, 01:16 Uhr

Ausgangspunkt: Wieso ist der Nachweis von Interferenz von Lichtwellen mit Licht vn Glühlampen so schwierig und mit Laserlicht ganz einfach? (Vgl. die Versuchsaufbauten!)

Führt zur Entstehung des Lichtes in den verschiedenen Quellen.

Glühlampe: Anregung durch Wärme (Entropiezufuhr) "Wackeln" der Atome. Dabei werden die Atome auf unterschiedliche Energieniveaus angehoben. Bei spontaner Zustandsänderung der Elektronenhülle ("Elektron springt auf niedrigere Bahn") aussenden einer "Lichtwellenportion", also eines Wellenzuges mit beschränkter Energiemenge und begrenzter Ausdehnung.

Laser: Light Amplifikation by Stimulated Emmission of Radiation. Entscheidend ist die nichtzufällige sondern stimulierte Zustandsänderung eines angeregten Atoms. Eine Lichtwelle löst die Aussendung einer weiteren Lichtwelle aus. Die Lichtwellenportionen "hängen sich aneinander".

Kohärenz ist häufig ein etwas unscharfer Begriff, der vor allem das experimentelle Gelingen eines Versuchs beschreibt.

Einfacher: Lokale Eigenschaft: In einem kleinen Raumgebiet:

  • gleiche Wellenlänge /Farbe (zeitliche Kohärenz)
  • gleiche Ausbreitungsrichtung (räumliche Kohärenz)


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