Beugung am Rand ?

Gast

Hallo zusammen,

Licht wird ja an einer Öffnung gebeugt. Aber wo genau findet die Beugung statt ? Klar werden Elementarwellen von jedem Ort losgehen, aber wenn mein Laserstrahl meinetwegen 1mm Durchmesser hat und meine Öffnung 2mm, findet dann trotzdem Beugung statt ? Oder muss der Laserstrahl damit er gebeugt wird vom Rand der Öffnung reflektiert werden ?

mfg
revo

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Dein Bild von der Beugung, dass die Lichtwelle, was auf den Spalt trifft, an jeder Stelle in der Spaltebene eine Elementarwelle erzeugt, ist richtig und beschreibt die Ergebnisse der Experimente gut.

Diese Elementarwellen interferieren miteinander und ergeben auf dem Schirm hinter dem Spalt ein Interferenzmuster.
Die verschiedenen Beugungsordnungen erscheinen dabei in einem Beugungswinkel alpha zur ursprünglichen Strahlrichtung.

Deutlich sichtbar (große Beugungswinkel alpha, klare Trennung der Beugungsordnungen) ist das Interferenzmuster bei sehr kleinem Spalt und einer ebenen Welle (also "gut parallelen Lichtstrahlen"), die auf den Spalt trifft.

Bei einem sehr großen Spalt (z.B. 2 mm) sind die Beugungswinkel sehr klein (ca. 10^-4 rad = (1/100)°) und der einfallende Strahl hat mit 1mm eine endliche Dicke und besteht deshalb nicht aus perfekt parallelen Strahlen.

Weil der Lichtstrahl vor und nach dem Spalt viel dicker ist als der Abstand der Beugungsmaxima des Interferenzmuster, und weil der Beugungswinkel kleiner ist als die ohnehin vorhandene "Mindestschiefheit" der Lichtstrahlen im endlich dicken Strahl,
wird man also keine Interferenzerscheinungen beobachten, wenn die Strahldicke kleiner ist als der Spalt.

Also knapp zusammengefasst:

"Die Beugungserscheinung, die der Strahl schon in sich selbst macht, indem er sich jeweils nur durch Elemntarwellenerzeugung von einer Querschnittsfläche mit Durchmesser 1 mm fortpflanzt, ist größer als die Beugungserscheinung durch einen Spalt, der breiter ist als dieser Strahl."

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien