Roger Erb

Beugung mit dem Zeigermodell DPG-Fortbildung 2016

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Roger Erb 2Daumenspalt

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Roger Erb

− Beugung: Die Ablenkung eines Lichtbündels von seiner ursprünglichen Ausbreitungsrichtung an Kanten aus nichttransparentem Material heißt Beugung. Allerdings: Mit der Idee der Huygens’schen Elementarwellen ist das Auftreten von Minima nicht zu erklären.

− Interferenz: Die Überlagerung von zwei oder mehr Wellen mit derselben Frequenz heißt Interferenz (Bedingung: Kohärenz).

➡ Beugung ist ein Interferenzphänomen. (Das ist allerdings nicht leicht zu zeigen.)

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Roger Erb

Zusammenfassung

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Physik – Oberstufe. (2008). Berlin: Cornelsen

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Physik – Oberstufe. (2008). Berlin: Cornelsen

Roger Erb

Zeigermodell

Für die Berechnung der Lichtintensität an einem Empfängerpunkt sind alle denkbaren Lichtwege zwischen einer Quelle und einem Empfänger zu berücksichtigen. Die Intensität, die sich dadurch ergibt, entspricht der Wahrscheinlichkeit, ein Photon zu detektieren.

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Roger Erb

Zeigermodell

1. Für alle Lichtwege werden Zeiger mit gleicher Länge gezeichnet.

2. Ein Zeiger wird entsprechend der Länge des jeweiligen Lichtwegs im Uhrzeigersinn gedreht. Er erfährt genau eine Umdrehung, wenn das Licht einen Weg seiner Wellenlänge λ zurückgelegt hat.

3. Schließlich werden alle Zeiger wie Vektoren addiert. Das Quadrat der resultierenden Zeigerlänge gibt die Wahrscheinlichkeit an, im Empfänger ein Photon zu erhalten.

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Fokus Physik SII. (2014). Berlin: Cornelsen

Roger Erb

- Modelle: www.geogebra.org → „Optik mit GeoGebra“

- Erb R. (2012). Das Zeigermodell in der Optik. PdN-Physik in der Schule 61, Heft 4, 18-24

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Roger Erb

Zeigermodell: Beugung am Einfachspalt

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Roger Erb

Zeigermodell: Beugung am Einfachspalt

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Roger Erb

Zeigermodell: Beugung am Einfachspalt

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Modell 4.2.3

Roger Erb

Zeigermodell: Beugung am Einfachspalt

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Modell 4.4.4

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Zeigermodell: Beugung am Einfachspalt

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Modell 4.4.1

Roger Erb

Zeigermodell: Beugung am Einfachspalt

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Modell 4.4.1

Roger Erb

Zeigermodell: Beugung am Einfachspalt

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Modell 4.4.1

Roger Erb

Zeigermodell: Beugung am Einfachspalt

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Modell 4.4.2, 4.4.3

Roger Erb

Zeigermodell: Beugung am Einfachspalt

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Modell 4.4.2, 4.4.3

Roger Erb

Zeigermodell: Beugung am Einfachspalt

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Modell 4.4.2, 4.4.3

Roger Erb

Zeigermodell: Beugung am Einfachspalt

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Modell 4.4.2, 4.4.3

Roger Erb

Zeigermodell: Beugung am Doppelspalt

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Modell 4.5.2

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Roger Erb 27Gitterbeugung

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Poisson‘scher Fleck

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Poisson‘scher Fleck

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1

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Poisson‘scher Fleck

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Roger Erb 32Poisson’scher Fleck

Roger Erb

Poisson‘scher Fleck

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Roger Erb

- Fokus Physik SII. (2014). Berlin: Cornelsen

- Hecht, E. (1989). Optik. Bonn usw.

- Erb R. (2012). Das Zeigermodell in der Optik. PdN-Physik in der Schule 61, Heft 4, 18-24

- Erb, R. (2016). Optik mit GeoGebra. deGruyter

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