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Die Beugung an einer Kante kann nicht mit den bisher benutzten Methoden erklärt werden, weil das Licht, das auf dem Schirm interferiert nicht von einem begrenzten Ort (inerhalb von ein oder mehreren Spalten) entspringt. Wir können nicht mehr von der Fraunhoferschen Beugung ausgehen, d.h., dass die einfallenden Strahlen parallel sind. Bei der Fresnelschen Beugung kommen die Strahlen entweder von einer punktförmigen Lichtquelle (sehr kleines Loch in einem Schirm) oder die Erscheinung wird an einem bestimmten Punkt im Raum beobachtet - das Licht kommt aber aus verschiedenen Richtungen.
Wir wollen die Wellenbewegung berechnen, die wir in einem Punkt P erwarten. Wir kennen die Wellenbewegung an einer Wellenfront S. Diese können wir in Ringe (im Querschnitt Streifen) einteilen, die symmetrisch zum Punkt Q sind und deren Überlagerung die Wellenbewegung in P hervorruft. Der Abstand r0 von der Ebene S sei viel größer als die Wellenlänge
Betrachten wir die Situation im Punkt P zunächst ohne Hindernis. Dann ist die resultierende Amplitude A in P gerade A=A0-A1+A2-A3+..., wobei An die von der n-ten Zone erzeugte Amplitude ist. Dies kann man auch A = A0/2 + (A0/2-A1+A2/2) + (A2/2-A3+A4/2) + ... schreiben. Die Amplituden nehmen zwar mit zunehmendem n ab, weil die Abstände immer größer werden. Aber die Amplituden benachbarter Zonen sind ungefähr gleich, weswegen A1
Ein Hindernis blockiert einen Teil der Fresnelschen Zonen. Die Helligkeit auf dem Schirm resultiert dann aus den Zonen, die nicht blockiert werden und die sich nicht gegenseitig auslöschen. |
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