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Das optische Gitter

Was passiert, wenn man statt zwei Spalten Hunderte nebeneinander setzt? Die Maxima bleiben am selben Ort, werden aber messerscharf und hell.

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Gitter und Gitterkonstante

Schärfere Maxima

Ein Gitter ist ein „Doppelspalt mit Hunderten gleich weit entfernter Spalte“.

  • Gitterbedingung:Die Hauptmaxima liegen weiterhin bei \(g\sin\alpha=n\lambda\), nur heißt der Spaltabstand jetzt Gitterkonstante \(g\).
  • Schärfere Maxima:Alle Teilwellen verstärken sich nur bei exakter Erfüllung; schon kleine Abweichungen löschen aus.
Merke

Gitterbedingung (Hauptmaxima):

\(g\sin\alpha=n\cdot\lambda\quad(n=0,1,2,\dots)\)

Gitter: Ein Gitter ist ein Doppelspalt mit vielen gleich weit entfernten Spalten; die Hauptmaxima liegen weiter bei \(g\sin\alpha=n\lambda\).

Schärfere Maxima: Alle Teilwellen verstärken sich nur bei exakter Erfüllung der Bedingung, schon kleine Abweichungen löschen aus.

Vom Doppelspalt zum Gitter

Die Spaltzahl N bestimmt, wie scharf die Hauptmaxima werden — ihre Lage bleibt gleich. Genau das macht ein Gitter zum präzisen Messinstrument.

Ablenkung (sinα) → Maxima bei g·sinα = n·λ
Mit nur 2 Spalten (Doppelspalt) sind die Maxima breit. Je mehr Spalte N, desto schärfer und heller werden die Hauptmaxima — beim Gitter (sehr viele Spalte) entstehen scharfe Linien. Ihre Lage bleibt gleich: \(g\sin\alpha=n\lambda\).
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Die Gitterkonstante

Gitter werden meist über die Strichzahl angegeben (Linien pro Millimeter). Die Gitterkonstante ist ihr Kehrwert:

Merke

Gitterkonstante:

\(g=\dfrac{1}{\text{Striche pro Länge}}\)

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Allgemeine Hinweise

Gleiche Bedingung

\(g\sin\alpha=n\lambda\) wie beim Doppelspalt.

Schärfer

Mehr Spalte → schärfere, hellere Maxima.

g = Kehrwert

g = 1/(Striche pro Länge), in Meter umrechnen.

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