Einfluss der Abnahme der Schwingungsamplitude verlaufende Elementarwelle mit der Entfernung vom Strahler auf Intensitätsverteilung bei der Beugung am Einzelspalt in Richtung der Längsachse
Ausgehend von der Physik des Beugungsphänomens es offensichtlich, dass die Intensität des Lichtfeldes im Nahfeldbereich um eines bestimmten Wertes oszillieren sollte. In einer beträchtlichen Spaltabstand sollte die Intensität asymptotisch gegen dieses bestimmten Wert abnehmen. Dieses Verhalten der Intensität der Schwingungen kann erhalten werden, wenn die Abnahme der Amplitude mit dem Abstand r: 1/ √r für das eindimensionale und 1/ r- für zweidimensionale Modelle sind.
Dies kann im unteren Applet überprüft/studiert werden, um die Beugung an einem einzelnen Spalt zu bestimmen.
Versuchen Sie es:
∙ Stellen Sie sicher, dass die Anzahl der Extrema der Intensitätsverteilungsfunktion (Beugungsintegral nach Fresnel-Huygensschem Prinzip) entlang der Spaltachse mit dem b/λ-Verhältnis übereinstimmt.
∙ Was würde sich ändern, wenn man b/λ unverändert ließe und b oder λ änderte?
∙ Ob die Intensitätsverteilung entlang der Spaltachse im Falle der Fresnelschen Näherung vom Verhältnis b/λ abhängt.
∙ Überprüfen Sie, ob die Fresnel-Näherung mit zunehmendem b/λ-Verhältnis für den betreffenden Fall genauer wird.
*Der Locus-Modus bezieht sich hier nur auf die GeoGebra Desktop Version.
*Ein ähnliches Applet, wenn der Spalt nicht aus einer unendlichen, sondern aus einer endlichen Anzahl von Sendern besteht.
Applet
λ=1, b/λ=5
λ=1, b/λ=10
λ=1, b/λ=100
λ=1, b/λ=1000
