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Interferenzbild

Interferenzbild bezeichnet die räumliche Verteilung der Licht- oder Wellenintensität, die durch die Überlagerung zweier oder mehrerer kohärenter Wellen entsteht. Es resultiert aus dem Superpositionsprinzip: Je nach Phasenbezug der Wellen treten konstruktive Interferenz (hell) oder destruktive Interferenz (dunkel) Bereiche auf. Das Interferenzbild zeigt typischerweise Streifen- oder Musterformen, dessen Form von der Geometrie der Quelle, dem Beobachtungsabstand und der Wellenlänge abhängt.

Kernkonzepte sind Kohärenz, Phasenunterschied und Intensitätsbeziehungen. Der Phasenunterschied φ zwischen zwei Wegen ist φ = (2π/λ) Δ, wobei Δ der

Typische Konfigurationen: Das Youngsche Doppelspaltexperiment erzeugt ein hell-dunkel gestuftes Interferenzbild; das Michelson-Interferometer nutzt Pfadunterschiede zur exakten

Fringenspacing: Für zwei identische Spalte mit Abstand d und Beobachtung am Bildschirm in Abstand L gilt ungefähr

Anwendungen finden sich in der Metrologie, Spektroskopie, der Holographie und in der Quantenmechanik als Beleg für

Pfadunterschied
und
λ
die
Wellenlänge
ist.
Die
resultierende
Intensität
bei
zwei
gleichen
Amplituden
lautet
I
=
4I0
cos^2(φ/2).
Allgemein
gilt
I
=
I1
+
I2
+
2√(I1I2)
cos
φ.
Veränderungen
des
Pfades
verschieben
das
Interferenzbild
bzw.
verändern
dessen
Kontrast.
Längenmessung.
Fresnel-
und
Fraunhofer-Interferenz
beschreiben
Muster
in
Nah-
bzw.
Fernprojektionen,
z.
B.
Beugungs-
und
Spaltmuster.
Δx
≈
λL/d.
Für
einen
einzelnen
Spalt
ergeben
sich
Beugungsminima
bei
a
sin
θ
=
mλ,
wobei
a
die
Spaltbreite
ist.
Wellencharakter
von
Teilchen.