PHYSIK compact - Basiswissen 6

10 Die Ausbreitung des Lichts

• Einleitung
• Fizeaus Zahnrad
• Experimentelle Bestimmung der Brechzahl
• Bestimmung der Wellenlänge von Licht
• Berechnung des Beugungswinkels
• Beugung am Einfachspalt
• Beugung am Gitter
• Projekte

Beugung am Gitter mit vielen Linien

Fachbezug

Lernziele

Wellenoptik, Gitter, Beugung am Gitter.

Aufgabe

Ein optisches Gitter mit 300 Strichen pro Millimeter wird mit Licht der Wellenlänge 700 nm beleuchtet. Wie viele Beugungsmaxima kann man mit dieser Anordnung sehen?

Wir berechnen zuerst den Spaltabstand d. Liegen N Gitterlinien pro Meter vor, so beträgt der Spaltabstand d = 1 / N.

Anzahl N der Gitterlinien pro Meter:
Spaltabstand d (in m):

Für die Lage der Beugungsmaxima gilt:

Da der Beugungswinkel höchstens 90° sein kann (warum?), setzen wir für den Beugungswinkel 90° ein und stellen n (die Zahl der Beugungsmaxima) frei:

Beugungswinkel (in °):
Wellenlänge (in m):
Anzahl n der (sichtbaren) Beugungsmaxima:

Aktivitäten

• Untersuche die Abhängigkeit der Zahl der Beugungsbilder, indem du andere Zahlenwerte für die Anzahl der Gitterlinien pro mm und für die Wellenlänge des verwendeten Lichts eingibst!