Mündlichblatt Nr. 9

Lichtgeschwindigkeit c:

• Alle elektromagnetischen Wellen bewegen sich 300'000 km/s.
• In durchsichtiges Medium grösseren Brechungsindex als Vakuum Licht abgebremst. Abbremsung von Frequenz abhängig. Hochfrequentes stärkerer abgebremst als niederfrequentes Licht.

Übergang vor Licht in anderes Medium:

• Wenn Lichtstrahl in dünneres Medium à schneller
  • à Wellenlänge grösser und wird von Lot weggebrochen.
• Wenn Licht in dichteres Medium à verlangsamt und bricht zum Lot.

Eindringtiefe der Energie:

Kurzwelliges UV-C

• 280 - 100nm
  • --> bei durchdringen in Atmosphäre vollständig absorbiert.

indringtiefe der Energie:

Mittlere UV-B

• von 315 – 280nm
  • --> Absorption durch Augenlinse/ Hornhaut
  • --> kann zu Bindehaut, Hornhautentzündung, Schneeblindheit, Lidschlusskampf, Bindehautwucherung führen. à Pterygium durch UV-Strahlung

Eindringtiefe der Energie:

Langwellige UV-A

• von 380 – 315nm
  • --> Absorption durch Augenlinse
  • --> Gefahr von Grau - Star

Interferenz:

• Amplitudengrössen = bestimmt Höhe der resultierenden Welle.
• Überlagerung von Wellen
• Phasenbeziehung= bestimmt Höhe von resultierender Welle
• Ist Ausbreitung von interferierenden Wellen nicht abgestimmt, dauert Interferenz kurze Zeit.

Voraussetzung von Interferenz:

Kohärenz:

• Kohärente Wellenzüge nur wenn man Licht mit Brechung, Beugung, Reflexion aufteilt und anschliessend Teilwellen zusammengeführt.

Voraussetzung von Interferenz:

Kohärente Lichtwellen:

• Breiten sich in gleiche Richtungen aus.
• Von einem Punkt/ Atom von Lichtquelle ausgesendet.
• Gleiche Frequenz= gleiche Vakuumlänge.
• Haben gleichbleibende Phasenverschiebung.
• Durchdringen sich.
• Gleiche Schwingungsebene.
• Werden zeitgleich ausgesendet.

Voraussetzung von Interferenz:

Gangunterschied:

• Differenz von optischen Weglängen die zwei Wellenzüge haben nach Trennung bis zusammentreffen.
• Phasendifferenz à oft als Phasenverschiebung bezeichnet.

Voraussetzung von Interferenz:

Interferenz der Verstärkung (Konstruktive Interferenz):

• Triff auf, wenn:
  • Verlauf in gleicher Phase ist.
  • Wellenberg auf Wellenberg und Wellental auf Wellental trifft.
  • In diesem Fall addieren sich beide Amplituden zu resultierender Welle.

Voraussetzung von Interferenz:

Interferenz der Abschwächung (destruktive Interferenz):

• Tritt auf, wenn:
  • Wellenberg auf Wellental
  • Wenn beide Wellen um   /2 phasenverschoben und unterschiedlich gross sind.
    • In diesem Fall subtrahieren beide Amplituden zu resultierender Welle.

Voraussetzung von Interferenz:

Interferenz der Auslöschung (Spezialfall von destruktiver Interferenz):

• Tritt auf, wenn:
  • Wellenberg auf Wellental
  • Wenn beide Wellen um   /2 Phasenverschoben und gleichgross sind.
    • In diesem Fall subtrahieren beide Amplituden zu resultierender Welle mit Amplituden null.

Voraussetzung von Interferenz:

Zusammenfassung Interferenz:

• Lässt sich mit Wellencharakter von Licht erklären.
• Tritt nur bei kohärenten Lichtwellen auf.
  • Licht teilen und anschliessend Teilwellen zusammenfügt.

Voraussetzung von Interferenz:

Anwendung Interferenz:

• Brechzahlbestimmung mit Interferenzrefraktometer.
• Als Laser
• Entspiegeln, Verspielen von optischen Oberflächen à Bsp. Gläser
• Prüfen polierter Oberfläche
  • Instrumentenoptiker legt hergestellte Glas auf Referenzfläche à kann Genauigkeit auf duzend nm beurteilen.
• Für Hologramme
• Distanzbestimmung mit Interferometer.
• Interferenzfilter à Filter mit engem Durchlassbereich à fast monochromatisches Licht
• In Phasenkontrastmikroskope à Kontraststeigerung

Voraussetzung von Interferenz:

Interferenz ausserhalb der Optik:

• Flügel von Insekten
• Schuppen von Schmetterlingsflügel
• Dünne Ölschicht auf Wasser
• Spezialfarben auf Autos
• Farben CD, DVD
• Haut Seifenblasen

Voraussetzung von Interferenz:

Elektromagnetisches Spektrum (zuordnen von Farben, UV, IR):

• Lichtwellen sind im sichtbaren Teil vom elektromagnetischen Spektrum.
  • à Licht ist ein kleiner Teil aus gesamtem elektromagnetischem Spektrum
• Beginnt in langwelligem, energiearmem Bereich mit Wechselströmen mit Frequenz ab 10 Hz, danach Telefonwellen, Radio/ TV- Wellen, Radarwellen, IR-Wellen, Lichtwellen, UV- Wellen, Röntgenstrahlen, Gammastrahlung (Radioaktiv)