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Interferenz und Beugung sicher verstehen

Wellen können sich überlagern, verstärken oder abschwächen. An Spalten, Gittern und dünnen Schichten werden diese Welleneigenschaften von Licht sichtbar.

Auf dieser Seite übst du Superposition, konstruktive und destruktive Interferenz, Doppelspalt, Einzelspaltbeugung, optisches Gitter, Spektren und Messungen mit Laserlicht.

So löst du Aufgaben zu Interferenz und Beugung

  1. Bestimme Wellenlänge, Spaltabstand, Schirmabstand und Beugungsordnung.
  2. Unterscheide Maximum und Minimum über den Gangunterschied.
  3. Wende Δs = mλ, Δs = (m + ½)λ oder d·sin(θ) = mλ an.
  4. Prüfe kleine-Winkel-Näherung, Größenordnung, Phase und Einheiten.

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Interferenz und Beugung online üben

Test 7 zu Interferenz und Beugung mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Wähle pro Aufgabe eine Antwort aus. Öffne danach die Lösung, um Gangunterschied, Ordnung, Winkel und Rechenweg zu prüfen.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Ein Gitter besitzt 600 Linien pro Millimeter. Wie groß ist der Linienabstand d?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 1,67 μm..

  1. Wellenphänomen bestimmen: Prüfe Wellenlänge, Frequenz, Gangunterschied, Spaltgeometrie oder Beugungsordnung.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: 600 Linien/mm entsprechen 600 000 Linien/m; d = 1/600 000 m ≈ 1,67·10⁻⁶ m.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 1,67 μm.. Achte auf Phase, Winkel, Größenordnung und Einheiten.

600 Linien/mm entsprechen 600 000 Linien/m; d = 1/600 000 m ≈ 1,67·10⁻⁶ m.

2. FrageMultiple Choice

Ein Gitter hat d = 1,67 μm und wird mit λ = 500 nm beleuchtet. Wie groß ist sin(θ) für die erste Ordnung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Etwa 0,30..

  1. Wellenphänomen bestimmen: Prüfe Wellenlänge, Frequenz, Gangunterschied, Spaltgeometrie oder Beugungsordnung.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: sin(θ) = mλ/d = 1·0,5 μm/1,67 μm ≈ 0,30.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Etwa 0,30.. Achte auf Phase, Winkel, Größenordnung und Einheiten.

sin(θ) = mλ/d = 1·0,5 μm/1,67 μm ≈ 0,30.

3. FrageMultiple Choice

Für ein Gitter mit sin(θ) = 0,30 in erster Ordnung und λ = 500 nm: Wie groß ist θ ungefähr?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Etwa 17,5°..

  1. Wellenphänomen bestimmen: Prüfe Wellenlänge, Frequenz, Gangunterschied, Spaltgeometrie oder Beugungsordnung.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: θ = arcsin(0,30) ≈ 17,5°.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Etwa 17,5°.. Achte auf Phase, Winkel, Größenordnung und Einheiten.

θ = arcsin(0,30) ≈ 17,5°.

4. FrageMultiple Choice

Ein Doppelspalt hat d = 1 mm, L = 2 m und λ = 500 nm. Wie groß ist der Abstand benachbarter Maxima?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 1 mm..

  1. Wellenphänomen bestimmen: Prüfe Wellenlänge, Frequenz, Gangunterschied, Spaltgeometrie oder Beugungsordnung.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Δx = λL/d = 500·10⁻⁹ m · 2 m / 10⁻³ m = 10⁻³ m = 1 mm.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 1 mm.. Achte auf Phase, Winkel, Größenordnung und Einheiten.

Δx = λL/d = 500·10⁻⁹ m · 2 m / 10⁻³ m = 10⁻³ m = 1 mm.

5. FrageMultiple Choice

Eine Welle mit λ = 600 nm trifft auf einen Spalt von 0,3 mm. Was geschieht im Vergleich zu λ = 300 nm bei gleichem Spalt?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Die 600-nm-Welle wird stärker gebeugt..

  1. Wellenphänomen bestimmen: Prüfe Wellenlänge, Frequenz, Gangunterschied, Spaltgeometrie oder Beugungsordnung.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Das Verhältnis λ/a ist größer; daher wird die Winkelaufweitung größer.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die 600-nm-Welle wird stärker gebeugt.. Achte auf Phase, Winkel, Größenordnung und Einheiten.

Das Verhältnis λ/a ist größer; daher wird die Winkelaufweitung größer.

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Interferenz und Beugung FAQ

Wann entsteht ein Interferenzmaximum?

Bei einem Gangunterschied von m·λ mit ganzzahligem m. Die Teilwellen treffen dann phasengleich zusammen.

Wie lautet die Gittergleichung?

Für senkrechten Einfall gilt d·sin(θ) = m·λ. Damit lassen sich Winkel oder Wellenlängen bestimmen.

Warum braucht man für ein stabiles Interferenzmuster kohärentes Licht?

Die Teilwellen müssen eine feste Phasenbeziehung besitzen. Laserlicht ist dafür besonders geeignet.