Beugung am Gitter mit anschließender Brechung im Wasser

J.Pokkee · Anmeldungsdatum: 16.02.2018 Beiträge: 1

Meine Frage:
Gegeben ist ein Gitter (g=1.21*10^-5 m) auf das, senkrecht Laserlicht mit einer Wellenlänge von 633nm trifft. Am Ende des Raumes ist ein gerader Schirm aufgestellt.
Der Abstand (a=6m) vom Gitter bis zum Schirm ist zur Hälfte mit Luft und Wasser befüllt (parallel zum Schirm, also 3m Luft 3m Wasser)(Gitter//Luft//Wasser//Schirm).
Die Brechzahl des Wasser ist mit 1.33 gegeben.
Es soll nun der Abstand von dem Maxima 1. Ordnung zur optischen Achse bestimmt werden.

Meine Ideen:
Meine Herangehensweise wäre nun als erstes die Abweichung durch das Beugen bis zum Wasser zu berechenen, und anschliesend die Abweichung durch das Brechen, hier wurde die Formel aber ausufernd, bzw ständig unterbestimmt. Daher hatte ich diesen Gedanken erstmal zurück gestellt.

Zweiter Gedanke war, den Gangunterschied der EW zweier benachbarter Spalten, zu betrachten, einmal in dem Teil mit Luft dann in dem Teil mit Wasser. Hierbei war ich mir unsicher was passiert bei dem Übergang von L->W, bzw verändert sich mein g dabei, da die 'Strahlen' zwar als Parallel betrachtet werden können, allerdings trotzdem sich schneiden.
Macht eins von beiden Sinn? Wenn ja schreib ich meine genaue Herangehensweise für dieses rein. Würde eher auf die zweite Möglichkeit setzten

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Mein Ansatz wäre ähnlich dem ersteren:
Berechne das Bild an der Wasseroberfläche und Propagiere es weiter durch die Wassermasse.

Annahme x ist die Distanz auf der Wasseroberfläche, dann ist dein Winkel zum Lot Alpha1 etwa (Bei Abstand Spalt-Wasseroberfläche = 3m)
Alpha1 = x/3m.
der Winkel zum Lot nach der Wasseroberfläche Alpha2 gemäß Brechungsgesetz:
Alpha2 = Alpha1/1,33

In der Intensitätsverteilung auf der Wasseroberfläche musst du also
x durch y = 3m * Alpha2 = 3m * Alpha1/1,33 = x/1,33
ersetzen.

Gerne kannst du das auch ohne die Kleinwinkelnäherung versuchen.