Interferenz-Effekte bei Scheinwerfern?


Licht ist eines der wichtigsten physikalischen Phänomene des Alltags. Auch die speziellen Eigenschaften des Lasers erobern mehr und mehr den Alltag. Hier können wir Fragen zum Licht erläutern.

Mac

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Anti-Neutrino

Beiträge: 34

Registriert: Mi 9. Jun 2010, 11:12

Beitrag So 13. Jun 2010, 14:34

Interferenz-Effekte bei Scheinwerfern?

Wenn ich mit einen Laserpointer einen Lichtpunkt auf einer weit entfernten Wand projektiere, sind deutliche Ringe um den Lichtpunkt zu erkennen, wenn man nah heranschaut.

Funktioniert das auch bei einer (z.B. 30°) Halogen-Spiegellampe oder einem größeren Scheinwerfer, wenn die Wand entsprechend weit entfernt ist? Ist also die Strahlungsöffnung unabhängig von der Wellenlänge?

Mir ist auch aufgefallen, dass wenn man mit den Augen schilt oder sonstige optische Mittel zum betrachten nimmt, dass die Interferenz-Effekte stärker werden, wenn man sich weit der Lichtquelle entfernt bzw. sie sehr klein ist im Vergleich zur betrachteten Entfernung sein muss.
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langlebiges Kaon

Beiträge: 474

Registriert: Mo 7. Jun 2010, 23:03

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Beitrag So 13. Jun 2010, 17:24

Re: Interferenz-Effekte bei Scheinwerfern?

Hallo Mac,

die Interferenzringe sind ein Resultat der Kohärenz der Lichtquelle. Eine Halogenlampe ist im Gegensatz zu einer Laserdiode eine thermische Quelle. Das heißt alle Atome emittieren das Licht unabhängig voneinander, so dass es kaum Kohärent ist. Allerdings kann man auch aus einer inkohärenten Quelle kohärentes Licht machen, wenn man einen kohärenten Anteil herausfiltert. Man benötigt dazu einen schmalbandigen Farbfilter um das Licht monochromatisch zu machen und eine kleine Lochblende um es räumlich kohärent zu bekommen. Dabei verliert man natürlich viel Intensität.

Wenn man wirklich weit weggeht, erledigt sich die Notwendigkeit, eine Lochblende zu verwenden. Man sieht a eh nur einen kleinen Ausschnitt aus der ganzen beleuchteten Fläche. Das ist der Grund, warum Sternenlicht tatsächlich kohärent ist.

Gruß,
Joachim
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Graviton

Beiträge: 3

Registriert: Mi 23. Jan 2013, 14:24

Beitrag Sa 2. Mär 2013, 18:55

Re: Interferenz-Effekte bei Scheinwerfern?

Wenn man wirklich weit weggeht, erledigt sich die Notwendigkeit, eine Lochblende zu verwenden. Man sieht a eh nur einen kleinen Ausschnitt aus der ganzen beleuchteten Fläche. Das ist der Grund, warum Sternenlicht tatsächlich kohärent ist.


Hallo Joachim,

Bei "wissenstexte.de" lese ich dass natürliches Licht inkohärent sei. Zum Beispiel von einer Taschenlampe. Das interessiert mich wegen meinem Blatt Papier...
Nur monochromatisches Licht ist kohärent, steht da und das hat, grüble ich, wohl wenig oder gar nichts oder etwa doch mit Sternenlicht zu tun.
Das mit dem kleinen Ausschnitt funzt nur wenn "jedes" Photon und andere Onen ihre lange Reise fast genau senkrecht zur Oberfläche der entsprechenden Sonne/n beginnen.
Dann kriegen wir das Licht welches unsere Planetenscheibe auf der Oberfläche der Sonne "auswählt".

Na ja dem Blatt Papier kann das egal sein.

Gruss
Ara
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langlebiges Kaon

Beiträge: 474

Registriert: Mo 7. Jun 2010, 23:03

Wohnort: Schleswig-Holstein

Beitrag Di 2. Apr 2013, 10:03

Re: Interferenz-Effekte bei Scheinwerfern?

Hallo Ara,

entschuldige die lange Leitung. Ich wollte schon lange was dazu schreiben, bin aber bisher nicht dazu gekommen:

Ich denke, wir sollten versuchen, von der Annahme wegzukommen, Kohärenz sei etwas binäres. Licht ist nicht entweder kohärent oder nicht, es hat Kohärenz in bestimmtem Grade. Wir können für eine bestimmte Lichtquelle longitudinale und transversale Kohärenzlängen angeben. Die longitudinale Kohärenzlänge gibt an, wie lang der Wegunterschied in einem Mach-Zehnder-Interferometer sein darf, ohne dass die Interferenzmuster verschwinden. Sie kann auch als Kohärenzzeit angegeben werden. Die transversale Kohärenzlänge gibt an, wie weit die Spalte eines Doppelspalts entfernt sein können, bis die Interferenz verwäscht.

Theoretisch sind bei einer perfekten ebenen und monochromatischen Welle beide Kohärenzlängen unendlich. Das ist aber eher ein mathematisches Modell als ein realer Lichtzustand. Praktisch sind die Kohärenzlängen selbst bei sehr stabilen Laserquellen begrenzt. Bei Licht aus einer Glühbirne sind sie klein, können aber durch schmalbandige Farbfilter und Lochblenden unter Verlust von Intensität erhöht werden. Man kann sich sozusagen einen kohärenten Bereich aus dem Lichtspektrum herausschneiden.

Gruß,
Joachim

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