Gitter < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 15:32 Mi 29.10.2008 | | Autor: | blumee |
Hallo,
Ein optisches Gitter bestehe aus einem 1microm breiten lichtundurchlössigen Stegen mit 2microm breiten Spalten dazwischen. Es falle von der einen Seite orangenes Licht mit einer Vakuumwellenlänge von 6*10^7m senkrecht darauf. Auf der anderen Seite befinde sich in 60cm Entfernung ein breiter Schwirm. Der Aufbau befindet sich in Luft.
a)..
b)..
c) Wie weit sind bei diesem gitter die Helligkeitsmaxima erster Ordnung auf dem Schirm voneinander entfernt?
Kann mir jemand bitte erklären, wie ich hier vorgehen sollte. Erster Ordnung würde ja heißen n = 1, aber meine Lehrerin hat eine Tabelle angelegt von n1 bis n4.
Und wie komme ich auf die jeweiligen Winkel und s in cm?
Sin(alpha) = n * [mm] \lamda [/mm] / g
Das gilt ja für Maxima beim Mehrfachspalt.
Beim Einfallspalt gilt für Maxima:
Sin(alpha) = (2n+1) * [mm] \lambda [/mm] / 2 * 1/b
Bitte helft mir meine Formeln in Ordnung zu bringen und v.a dass ich die Aufgabe verstehe.. Danke!!
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:34 Mi 29.10.2008 | | Autor: | blumee |
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:11 Mi 29.10.2008 | | Autor: | blumee |
Hallo,
noch eine letzte (kleine) Frage.
Gibt an wie sich die Beugungsfigur auf dem Schirm qualitativ ändert, wenn man jeden zweiten Spalt abdeckt.
wenn man den ganzen Raum zwischen Gitter und Schirm mit Wasser füllt.
Bei der Wassergeschichte würde ich sagen, dass die Beugungsfigur enger wird.
Richtig?
Für den ersten Fall würde ich sagen, dass sich dann nichts ändert.
Bitte helft mir, ich bin wirklich am verzweifeln!
(Diese Aufgabe ist zunächst am wichtigsten, da es hier ja mehr um Verständnis geht als bei meinen anderen Fragen)
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 17:49 Mi 29.10.2008 | | Autor: | miniscout |
Hi,
hast du auch Begründungen für deine Antworten?
Auf die kommt es an.
Gruß miniscout ![[clown]](/images/smileys/clown.gif "[clown]")
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 17:59 Mi 29.10.2008 | | Autor: | blumee |
Hallo,
tausend dank für deine Hilfe, mir ist jetzt vieles klares.
Meine Begründungen:
In Wasser wird c kleiner, also auch [mm] \lambda [/mm] --> Winkel kleiner --> enger
Bei dem anderen mit den Spalten, das versteh ich nicht ganz, wie würdet ihr es begründen und stimmt meien These, das sich dann quantitativ nichts ändert?
Tausend dank!!
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:01 Mi 29.10.2008 | | Autor: | blumee |
Meine Mitteilung sollte eine Frage sein *schäm*
Hallo,
tausend dank für deine Hilfe, mir ist jetzt vieles klares.
Meine Begründungen:
In Wasser wird c kleiner, also auch $ [mm] \lambda [/mm] $ --> Winkel kleiner --> enger
Bei dem anderen mit den Spalten, das versteh ich nicht ganz, wie würdet ihr es begründen und stimmt meien These, das sich dann quantitativ nichts ändert?
Tausend dank!!
|
|
|
| |
|
> Gibt an wie sich die Beugungsfigur auf dem Schirm
> qualitativ ändert, wenn man jeden zweiten Spalt abdeckt.
Wie sieht denn die Gleichung aus, mit der du das Beugungmuster beschreibst? Gibt es da irgendeine Aussage darüber, wie die Spaltabstände oder so sein sollen?
> wenn man den ganzen Raum zwischen Gitter und Schirm mit
> Wasser füllt.
>
> Bei der Wassergeschichte würde ich sagen, dass die
> Beugungsfigur enger wird.
Warum?
Gruß miniscout
|
|
|
| |
|
> Hallo,
>
> Ein optisches Gitter bestehe aus einem 1microm breiten
> lichtundurchlössigen Stegen mit 2microm breiten Spalten
> dazwischen. Es falle von der einen Seite orangenes Licht
> mit einer Vakuumwellenlänge von 6*10^7m senkrecht darauf.
> Auf der anderen Seite befinde sich in 60cm Entfernung ein
> breiter Schwirm. Der Aufbau befindet sich in Luft.
>
> c) Wie weit sind bei diesem gitter die Helligkeitsmaxima
> erster Ordnung auf dem Schirm voneinander entfernt?
>
> Kann mir jemand bitte erklären, wie ich hier vorgehen
> sollte. Erster Ordnung würde ja heißen n = 1, aber meine
> Lehrerin hat eine Tabelle angelegt von n1 bis n4.
Ich weiß nicht, was deine Lehrerin von euch möchte, aber die Aufgabe verlangt nur ausdrücklich die erste Ordnung (n=1). Mit dem gleichen Rechenweg kannst du aber auch ganz einfach durch Einsetzten die anderen Werte erhalten.
> Und wie komme ich auf die jeweiligen Winkel und s in cm?
Welches s? Die Winkel brauchst du nicht.
Wenn du dir die ![[]](/images/popup.gif) Skizze hier anschaust, dann siehst du zwei ähnliche Dreiecke. Das eine geht von dem unteren zum oberen Spalt und über den Winkel [mm] $\alpha$ [/mm] zum Strahl des unteren Spaltes zurück. Das zweite beginnt beim oberen Spalt, geht im Winkel [mm] $\alpha$ [/mm] über den Strahl des oberen Spaltes zum Projektrionsschirm (wo das Maxima n. Ordnung erscheint), dort senkrecht bis zum Maxima 0. Ordnung und dann wieder im rechten Winkel zurück zum oberen Spalt.
Somit ergibt sich für Maxima am Spalt
[mm] $sin(\alpha) [/mm] = [mm] \frac{n \cdot\lambda}{b} [/mm] = [mm] \frac{s_n}{e_n}$
[/mm]
mit
b: Gitterkonstante
[mm] s_n: [/mm] Abstand zwischen dem n. Maximum und dem 0. Maximum
[mm] e_n: [/mm] Abstand Projektionsschirm und Gitter
Gruß miniscout
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:20 Mi 29.10.2008 | | Autor: | blumee |
Hallo,
nochmal kurz zusammengefasst:
alpha wäre 11,54°, der Abstand der ersten beiden Maxima 24,5cm
Es gibt insgesamt 4 sichtbare Maxima, eigentlich 5, aber das 3. ist nicht sichtbar.
Danke!
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:18 Mi 29.10.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
richtig
leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 18:26 Mi 29.10.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
g hast du sicher (3 micron) die ersten Maxima entstehen bei [mm] sin\alpha=\lambda/g [/mm] das eine ist links vom 0ten, das andere rechts vom 0 ten. den abstand vom 0ten rechnest du mit [mm] tan\alpha [/mm] aus und musst ihndann verdoppeln.
Wenn du jeden 2ten Spalt zuhaeltst, was fuer nen Abstand haben dann die offenen Spalte? was waer das fuer g? weisst du jetzt die Antwort selbst?
In Wasser ist die Wellenlaenge kleiner und zwar um den Fakor 1/n wenn n der Brechungindex von Wasser ist. du kannst also dann genau die neue lage der max. ausrechnen!
Deine Aussage stimmt also, aber du musst sie ja auch begruenden.
Mit dem Einfachspalt hat diese Aufgabe nur indirekt zu tun. du musst bei den maxima des Gitters ueberlegen, ob nicht gerade ein Minimum fuer den Spalt kommt. dann gaebe es das max nicht. (bei diesem Gitter wuerde also das dritte max ausfallen ( nicht da sein)
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:31 Mi 29.10.2008 | | Autor: | blumee |
Wenn du jeden 2ten Spalt zuhaeltst, was fuer nen Abstand haben dann die offenen Spalte? was waer das fuer g? weisst du jetzt die Antwort selbst?
dann wird g größer?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 18:40 Mi 29.10.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
was ist denn fuer dich g? wie hast du es aus den Angaben der Aufgabe berechnet?
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:47 Mi 29.10.2008 | | Autor: | blumee |
Hallo,
danke, dass du dich meinem Problemen annimmst!
"1microm breiten lichtundurchlössigen Stegen mit 2microm breiten Spalten dazwischen"
Die 1microm breiten stegen werden dann größer, wenn man alle 2 die 2microm breiten spalten abdeckt?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 18:51 Mi 29.10.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
mal das doch einfach auf! 1 Kaestchen im Heft= i micron.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:56 Mi 29.10.2008 | | Autor: | blumee |
" 1microm breiten lichtundurchlössigen Stegen mit 2microm breiten Spalten dazwischen."
Also habe ich immer 1 Kästchen schwarz, dann zwei weiß, wieder eins Schwarz, dann zwei weiß.
Jetzt wird jeder zweite Spalt abgedeckt, damit ist das weiße gemeint. Also werden die Kästchen die weiß waren ejtzt jedes zweite mal auch schwarz. Ich habe also längere schwarze Strecken.
Richtig?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 19:13 Mi 29.10.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
richtig. und was ist jetzt g? und wo liegt jetzt das 1. Max im Vergleich zum alten Gitter?
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:16 Mi 29.10.2008 | | Autor: | blumee |
Ich habe dazu noch eine kleine Frage.
Ist g der Abstand zwischen den einzelnen Gittern oder ist das die breite des Gitters.
Auf jeden Fall wird die breite der Gitter größer und die Abstände zwischen den Gittern kleiner.
Danke für deine Hilfe!!!
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 20:05 Mi 29.10.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
g ist der Abstand zweier Gitteroeffnungen. bei deinem Gitter also 3 mikron. mit zugehalten 6mikron.
Die Breite der oeffnungen spielt fuer die lage der max keine rolle nur koennen sie schwaecher werden oder ausfallen.
Breite des Gitters , Abstand von Gitter ist sinnlos. das ganze Ding mit vielen Schlitzen ist erst das Gitter.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:08 Mi 29.10.2008 | | Autor: | blumee |
Hallo,
danke!
du würdest also als Antwort schreiben, dass sich quantitativ nichts ändert?
weil wenn ich in [mm] n*\lambda [/mm] / g einsetze, wird ja der Nenner durch das zuhalten kleiner und somit verändert sich ja auch der Winkel?!
Danke!!
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 21:17 Mi 29.10.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
jetzt versteh ich dich nicht mehr! Natuerlich aendert sih was!! das 1. Max liegt jetzt doch an ner anderen Stelle, die anderen auch. man kann sogar genau aungeben was sich aendert.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 06:13 Do 30.10.2008 | | Autor: | blumee |
Hallo,
danke!
Also einfach das neue g (6*10^-6) in die Formel
sin(alpha) = n * [mm] \lanmda [/mm] / g
einsetzen und so das neue alpha ausrechnen?
Danke dir!
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 11:35 Do 30.10.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
eigentlich dachte ich, du siehst direkt, dass die Abstaende der Max. halb so gross werden. aber natuerlich kann mans auch so ausrechnen.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:35 Do 30.10.2008 | | Autor: | blumee |
Hallo,
noch einmal zusammenfassend:
der Winkel für n=1 ist mit der neuen Gitterkonstruktion also nur noch 5,74° und sm ist dann nur noch ~ 6cm.
Und zu der Wasser-Geschichte:
[mm] \lambda(wasser) [/mm] = 4,5*10^-7
Der Winkel wird dann zu 8,62° und sm = 9,1cm
Bitte schaut noch mal drüber und gebt mir Bescheid, ob das so stimmt - danke!
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 16:11 Do 30.10.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ich hab keine Lust die Werte alle in den TR einzutippen, sie sehen aber all plausibel aus.
Gruss leduart
|
|
|
|
