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Übungsaufgaben
1Größen am DoppelspaltAFB I
Klicken Sie im Schema jeweils die Größe an, nach der gefragt wird.
Lies die Frage über dem Schema und klicke das passende Feld an. Es kommen vier Fragen nacheinander.
Trennen Sie sauber zwischen den drei Längen: d und λ stecken im Versuchsaufbau, Δx ist erst das Ergebnis auf dem Schirm. Der Gangunterschied Δs ist keine feste Größe, sondern hängt vom betrachteten Punkt ab — er wächst nach außen an, und überall dort, wo er ein ganzes Vielfaches von λ erreicht, liegt ein heller Streifen.
2Die Längen nach Größe ordnenAFB I
Ordnen Sie die Längen eines typischen Doppelspaltversuchs von der kleinsten zur größten.
Ziehe die Zeilen mit der Maus oder verschiebe sie mit den Pfeil-Buttons, bis die Reihenfolge stimmt.
1Wellenlänge des roten Lichts: λ = 600 nm
2Breite eines einzelnen Spalts: b = 0,02 mm
3Spaltabstand: d = 0,20 mm
4Streifenabstand auf dem Schirm: Δx = 6,0 mm
5Schirmabstand: L = 2,0 m
Rechnen Sie zum Vergleich alles in Meter um: 6·10−7, 2·10−5, 2·10−4, 6·10−3 und 2·100. Zwischen der Wellenlänge und dem Schirmabstand liegen mehr als sechs Zehnerpotenzen — genau deshalb ist der Doppelspalt so nützlich: Er übersetzt eine unmessbar kleine Länge (λ) in einen bequem mit dem Lineal messbaren Abstand (Δx).
3Welche Größe steckt in welcher Formel?AFB I
Ordnen Sie jede Größe der Formel zu, in der sie vorkommt: \(d\sin\alpha=n\lambda\) oder \(\Delta x=\frac{\lambda L}{d}\).
Ziehe jeden Begriff in den passenden Bereich — oder wähle ihn mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Bereichs.
1 nur in d·sinα = n·λ
2 nur in Δx = λ·L/d
3 in beiden Formeln
Die beiden Formeln beschreiben dieselbe Physik aus zwei Blickwinkeln: Die erste sagt, unter welchem Winkel ein Maximum liegt, die zweite, wo es auf dem Schirm auftrifft. Deshalb tauchen d und λ in beiden auf, während L nur gebraucht wird, sobald man vom Winkel auf eine Strecke umrechnet. Die zweite Formel ist außerdem eine Näherung für kleine Winkel (sinα ≈ tanα) und gilt nur, solange L viel größer als d ist.