Direkt zum Inhalt

Lexikon der Optik: Lokalisationsbereich von Interferenzkurven

Lokalisationsbereich von Interferenzkurven. Im Falle einer punktförmigen (quasimonochromatischen) Lichtquelle sind Interferenzen in einem jeden Raumpunkte P zu beobachten, in dem Lichtstrahlen auf zwei unterschiedlichen Wegen, und daher mit einem definierten Gangunterschied, eintreffen. Es ergeben sich dann, räumlich gesehen, Interferenzflächen (deren Schnitte mit einer Beobachtungsebene die Interferenzkurven sind), die dadurch definiert sind, daß der Gangunterschied auf ihnen einen festen Wert besitzt. Man sagt, die Interferenzkurven sind nicht lokalisiert; ihre Sichtbarkeit hängt nur von dem Intensitätsverhältnis der beiden interferierenden Teilwellen ab. Anders liegen die Dinge bei einer ausgedehnten inkohärenten Lichtquelle. Es überlagern sich dann die von unterschiedlichen Punkten Q der Lichtquelle erzeugten "elementaren" Interferenzmuster. Da der Gangunterschied im Beobachtungspunkte P von der Lage von Q abhängt, wird durch diese Überlagerung der Interferenzkontrast an vielen Orten stark verschlechtert, so daß praktisch keine Interferenzen mehr zu beobachten sind. Nur an ausgezeichneten Orten bleibt die Sichtbarkeit des Interferenzmusters erhalten; man sagt, an diesen Stellen sind die Interferenzkurven lokalisiert. Offenbar wird das Interferenzmuster einer ausgedehnten Lichtquelle dann in einem gewissen Raumbereiche mit dem einer punktförmigen Quelle näherungsweise übereinstimmen, wenn gilt δmaxmin

π/2, wobei δmax und δmin den maximalen bzw. minimalen Gangunterschied bezeichnen, der in P auftritt, wenn Q über die Oberfläche der Lichtquelle läuft.

Der Interferenzkontrast für eine ausgedehnte Lichtqelle kann auch mit Hilfe des van Cittert-Zernike-Theorems berechnet werden. Man erhält auf diese Weise die gleichen Ergebnisse wie durch die erwähnte Überlagerung der "elementaren" Interferenzmuster.

Im allgemeinen sind die Interferenzstreifen auf einer gekrümmten Fläche lokalisiert. Für genaue Messungen zieht man daher Beleuchtung mit kollimiertem Lichte vor, d.h., von jedem Lichtquellenpunkte rührt im Interferenzraum eine Planwelle her. In diesem praktisch bedeutsamen Falle ist die Lokalisationsfläche eine Ebene. Die Lokalisationsebene enthält die Keilkante (Schnittlinie zwischen den beiden Spiegeln eines Fizeau- oder Michelson-Interferometers), und ihre Normale zeigt in Richtung der mittleren Lichtrichtung, die die Winkelhalbierende der beiden beleuchtenden Aperturkegel von Objekt- und Referenzstrahlengang ist. Senkrecht zur Lokalisationsebene nimmt der Kontrast der Interferenzstreifen beim Entfernen vom Gangunterschied Null (Keilkante) schneller (∝1/Aperturwinkel) ab als in der Lokalisationsebene (∝(1/Aperturwinkel)2). Bei partiell kohärenter Beleuchtung hat man daher unter anderem auf die möglichst scharfe Abbildung des Objektes und damit auch der Keilkante zu achten.

  • Die Autoren
Roland Barth, Jena
Dr. Artur Bärwolff, Berlin
Dr. Lothar Bauch, Frankfurt / Oder
Hans G. Beck, Jena
Joachim Bergner, Jena
Dr. Andreas Berke, Köln
Dr. Hermann Besen, Jena
Prof. Dr. Jürgen Beuthan, Berlin
Dr. Andreas Bode, Planegg
Prof. Dr. Joachim Bohm, Berlin
Prof. Dr. Witlof Brunner, Zeuthen
Dr. Eberhard Dietzsch, Jena
Kurt Enz, Berlin
Prof. Joachim Epperlein, Wilkau-Haßlau
Prof. Dr. Heinz Falk, Kleve
Dr. Wieland Feist, Jena
Dr. Peter Fichtner, Jena
Dr. Ficker, Karlsfeld
Dr. Peter Glas, Berlin
Dr. Hartmut Gunkel, Berlin
Dr. Reiner Güther, Berlin
Dr. Volker Guyenot, Jena
Dr. Hacker, Jena
Dipl.-Phys. Jürgen Heise, Jena
Dr. Erwin Hoffmann, Berlin (Adlershof)
Dr. Kuno Hoffmann, Berlin
Prof. Dr. Christian Hofmann, Jena
Wolfgang Högner, Tautenburg
Dipl.-Ing. Richard Hummel, Radebeul
Dr. Hans-Jürgen Jüpner, Berlin
Prof. Dr. W. Karthe, Jena
Dr. Siegfried Kessler, Jena
Dr. Horst König, Berlin
Prof. Dr. Sigurd Kusch, Berlin
Dr. Heiner Lammert, Mahlau
Dr. Albrecht Lau, Berlin
Dr. Kurt Lenz, Berlin
Dr. Christoph Ludwig, Hermsdorf (Thüringen)
Rolf Märtin, Jena
Ulrich Maxam, Rostock
Olaf Minet, Berlin
Dr. Robert Müller, Berlin
Prof. Dr. Gerhard Müller, Berlin
Günter Osten, Jena
Prof. Dr. Harry Paul, Zeuthen
Prof. Dr. Wolfgang Radloff, Berlin
Prof Dr. Karl Regensburger, Dresden
Dr. Werner Reichel, Jena
Rolf Riekher, Berlin
Dr. Horst Riesenberg, Jena
Dr. Rolf Röseler, Berlin
Günther Schmuhl, Rathenow
Dr. Günter Schulz, Berlin
Prof. Dr. Johannes Schwider, Erlangen
Dr. Reiner Spolaczyk, Hamburg
Prof. Dr. Peter Süptitz, Berlin
Dr. Johannes Tilch, Berlin (Adlershof)
Dr. Joachim Tilgner, Berlin
Dr. Joachim Träger, Berlin (Waldesruh)
Dr. Bernd Weidner, Berlin
Ernst Werner, Jena
Prof. Dr. Ludwig Wieczorek, Berlin
Wolfgang Wilhelmi, Berlin
Olaf Ziemann, Berlin


Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.