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Aufgabe 375 (Optik, Interferenz am Gitter)
Beschreiben Sie an einer selbst gewählten Experimentieranordnung, wie kohärentes Licht erzeugt werden kann. Erklären Sie dabei auch den Begriff Kohärenz!

Bei einem Beugungsversuch mit einem optischen Gitter wird grünes Licht mit der Wellenlänge 527 nm verwendet. Der Auffangschirm ist 125 cm vom Gitter entfernt. Der Abstand der beiden hellen Beugungsstreifen 2. Ordnung voneinander beträgt 53 mm. Berechnen Sie die Gitterkonstante.

Zwei Sterne

Aufgabe 376 (Optik, Interferenz am Gitter)
Auf ein optisches Gitter mit der Gitterkonstante 4,00 * 10-6 m fällt Licht der Wellenlänge 694 nm senkrecht ein. Das Interferenzbild wird auf einem e = 2,00 m entfernten ebenen Schirm beobachtet, der parallel zum Gitter steht.
a) Berechnen Sie den Abstand der auf dem Schirm sichtbaren Helligkeitsmaxima 1. Ordnung voneinander.
b) Bis zur wievielten Ordnung können theoretisch Helligkeitsmaxima auftreten?
c) Weisen Sie rechnerisch nach, dass die Spektren 2. und 3. Ordnung einander überlappen, wenn sichtbares Licht aus dem Wellenlängenintervall zwischen 400 nm und 750 nm benutzt wird!

Zwei Sterne

Aufgabe 377 (Optik, Interferenz am Gitter)
Die gelbe Quecksilberlinie mit einer Wellenlänge von 578,0 nm fällt in der 3. Ordnung fast genau mit der blauen Linie des Quecksilbers in der 4. Ordnung zusammen. Berechnen Sie daraus die Wellenlänge der blauen Linie.

Zwei Sterne

Aufgabe 378 (Optik, Interferenz am Gitter)
Ein optisches Gitter wird mit einem He-Ne-Laserstrahl (Wellenlänge 632,8 nm) beleuchtet. In einer Entfernung von 1,000 m zum Gitter wird ein Schirm senkrecht zum Strahl aufgestellt.
a) Die beiden Interferenzmaxima 3. Ordnung liegen 82,1 cm auseinander. Berechnen Sie die Gitterkonstante.
b) Das Gitter wird jetzt um den mittleren Gitterspalt um 20° gedreht.
Wie weit liegen die Interferenzmaxima 3. Ordnung jetzt auseinander.

Drei Sterne

Aufgabe 379 (Optik, Interferenz am Gitter)
2,00 m vor einem optischen Gitter mit 5000 Strichen pro cm ist ein 3,20 m breiter Schirm so aufgestellt, dass das Maximum 0. Ordnung in seine Mitte fällt. Das Gitter wird mit parallelem weißem Glühlicht senkrecht beleuchtet. Welche Wellenlänge hat das Licht, das am Rand des Schirms gerade noch zu sehen ist?

Zwei Sterne

Aufgabe 380 (Optik, Interferenz am Gitter)
Senkrecht auf ein optisches Gitter mit 200 Strichen pro mm fällt weißes Licht in Wellenlängenbereich von 400 nm bis 800 nm.
Vor das Gitter bringt man einen Filter, der laut Angabe der Lieferfirma nur Licht der Wellenlänge >600nm durchlassen soll. Stimmt diese Angabe, wenn man auf einem Schirm in 0,94m Entfernung den Abstand der beiden Innenränder der Maxima 1. Ordnung zu 230mm misst?
 

Drei Sterne

Aufgabe 381 (Optik, Interferenz am Gitter)
Bringt man in einen Laserstrahl ein senkrechtes stehendes Haar, so entsteht auf einem Schirm ein Interferenzmuster.
a) Beschreiben Sie dieses Muster.
b) Erklären Sie, wie dieses Muster entsteht.
c) Die Maxima 1. Ordnung sollen einen möglichst großen Abstand voneinander haben. Beschreiben Sie mit Hilfe der entsprechenden Gleichung, welche Möglichkeiten das Experiment dazu bietet.
d) Ein Haar hat eine Dicke von 0,06 mm. Auf einem 2 m entferntem Schirm haben die beiden Maxima 1. Ordnung einen Abstand von 4,6 cm Welche Wellenlänge hat das Licht des verwendeten Rubin-Lasers?
 
 

Zwei Sterne

Aufgabe 382 (Optik, Interferenz am Gitter)
Mit Hilfe eines Beugungsgitters (200 Linien auf 1 mm) wurde ein Spektrum erzeugt. Der Schirm befindet sich in 3 m Entfernung von dem Gitter. Die Entfernung von vom mittleren, weißen Maximum bis zum Anfang des violetten Teils des Spektrums erster Ordnung beträgt 24 cm und bis zum Ende des roten Teils 45 cm. Wie groß sind die Wellenlängen des äußersten roten und des äußersten violetten Lichtes?

Zwei Sterne

Aufgabe 383 (Optik, Interferenz am Gitter)
Bei einem Beugungsversuch mit einem optischen Gitter wurden folgende Werte festgestellt: Das verwendete Natriumlicht hat eine Wellenlänge von 590 nm. Der Auffangschirm ist vom Gitter 2,0 m entfernt. Der Abstand der beiden Beugungsstreifen 1. Ordnung beträgt 18 cm. Wie groß ist die Gitterkonstante?

Zwei Sterne

Aufgabe 384 (Optik, Interferenz am Gitter)
Im Licht einer Quecksilberlampe beobachtet man auf dem vom Doppelspalt (Abstand der beiden Spalte 1,2 mm) 2,73 m entfernten Schirm für den Abstand vom hellsten Streifen bis zum 5. hellen Streifen im grünen Licht 6,2 mm und im blauen Licht 4,96 mm. Berechnen Sie die Wellenlängen der beiden Quecksilberlinien.

Zwei Sterne

Aufgabe 671 (Optik, Interferenz am Gitter)
Ein dünner Laserstrahl (Laserpointer o.ä.) erzeugt auf einem einige Meter entfernten Schirm einen hellen Punkt. Nun wird in den Strahl ein senkrecht gespanntes Haar (Kopf, Besen o.ä.) gehalten. Wie verändert sich das Bild auf dem Schirm?
a) Das Bild ändert sich gar nicht.
b) Im Punkt des Lasers ist der Schatten des Haares zu erkennen.
c) Rechts und links von dem hellen Punkt sieht man weiter Punkte in einer Reihe angeordnet, die mit größer werdendem Abstand an Helligkeit verlieren.

Ein Stern

Aufgabe 966 (Optik, Interferenz am Gitter)
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Ein Gitter mit 1000 Linien pro mm wird mit dem Licht einer Halogenlampen bestrahlt. Es steht 35 cm vor einem Schirm. Wie breit ist das sichtbare Maximum 1. Ordnung, das im Bereich von 380 nm bis 780 nm liegt?
 
 

Zwei Sterne

Aufgabe 1011 (Optik, Interferenz am Gitter)
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Der Versuchsaufbau: vorn die Wasserwaage mit Folie und hinten das Interferenzmuster.

(Bild
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Eine Folie, die als Beugungsgitter in einem Spektroskop Verwendung findet, wird direkt vor die Öffnung einer Laser-Wasserwaage gehalten. An der Wand, die 70 cm von der Folie entfernt ist, entsteht ein typisches Interferenzbild mit einem Maximum 0. Ordnung und zwei Maxima 1. Ordnung, die jeweils 24 cm vom mittleren Maximum entfernt sind. Der Laser der Wasserwaage hat laut Aufdruck eine Wellenlänge zwischen 635 nm und 660 nm.

Wie viele Linien sind je Millimeter auf der Folie?

Zwei Sterne