286. Interferenz des Lichtes.

Die ^Interferenz des Lichtes^ wurde von Fresnel durch dessen berühmten

^Spiegelversuch^ nachgewiesen.

[Abbildung: Fig. 361.]

Läßt man das Licht von ~L~ aus sehr schräg auf zwei Glasspiegel ~I~ und

~II~, die unter einem sehr stumpfen Winkel (fast 180°) geneigt sind,

auffallen, so werden die Lichtstrahlen so reflektiert, als wenn sie von

zwei hinter den Spiegeln liegenden Punkten ~L′~ und ~L′′~ herkämen. Wenn

also von ~L~ eine Lichtwelle ausgeht, so ist es gerade so, als wenn von

~L′~ und ~L′′~ gleichzeitig zwei gleiche Lichtwellen ausgingen. Bringt

man in den Gang dieser Lichtwellen einen Schirm, so erblickt man

auf ihm eine Reihe abwechselnd heller und dunkler Streifen,

^Interferenzstreifen^, die man auf folgende Weise erklärt. Im Punkte

~a~, der von ~L′~ und ~L′′~ gleich weit entfernt ist, treffen auch die

Wellen stets gleichzeitig ein, verstärken sich also, in ihm ist es

doppelt so hell, wie wenn bloß ein Spiegel da wäre. Der Punkt ~b~ aber

ist von ~L′~ und ~L′′~ verschieden weit entfernt; beträgt dieser

Unterschied (Gangunterschied) gerade eine halbe Wellenlänge, so treffen

in ~b~ stets Wellenberg und Wellental zusammen; beide heben sich stets

vollständig auf, in ~b~ ist keine Wellenbewegung, also kein Licht, ~b~

ist ganz dunkel. Beträgt in ~c~ der Unterschied gerade eine ganze

Wellenlänge, so treffen dort stets wieder die Wellenberge zusammen und

dann die Wellentäler, sie verstärken sich, ~c~ hat helles Licht. So geht

es fort, in ~d~ ist es dunkel, in ~e~ hell etc.

Diese Interferenzerscheinungen sieht man als einen zwingenden Beweis für

die Richtigkeit der Undulationstheorie an.

So treten die Interferenzerscheinungen auf, wenn man einfarbiges

homogenes Licht, etwa rotes oder violettes, oder das gelbe Licht einer

Natriumflamme benützt. Bei rotem Lichte liegen die Interferenzstellen

weiter voneinander entfernt als bei violettem; man schließt also, daß

der Wegunterschied ein größerer ist, daß also auch die ^Wellenlänge des

roten Lichtes größer ist als die des violetten^.

Bei weißem Licht erzeugt jede Farbe entsprechend der Wellenlänge ihrer

Strahlen ein anderes System von Streifen; diese Streifen lagern

übereinander, die Farben mischen sich und man erhält ein System ^von

farbigen Streifen^.

Durch Interferenz erklären sich auch ^die Farben dünner Blättchen^, das

sind die bunten, meist ringförmig angeordneten Farben und

Farbenstreifen, die man an Seifenblasen, Sprüngen im Eis, dünnen

Ölschichten auf Wasser, dünnen Oxydschichten auf blanken Metallen

(angelassenem Stahl) etc. wahrnimmt. Das auf die Seifenblase auffallende

Licht wird teilweise von der äußeren Fläche reflektiert, der andere Teil

durchdringt das Häutchen und wird von der inneren Fläche teilweise

reflektiert: beide reflektierten Teile gelangen ins Auge, aber da sie

hiezu verschieden lange Wege machen, haben sie einen Gangunterschied,

die Lichtwellen interferieren sich deshalb, erzeugen Interferenzstreifen

und dadurch die verschiedenen Farben.

Mittels des Spiegelversuches gelang es ^Fresnel^, die Länge der Wellen

der verschiedenen einfachen (Spektral-) Farben zu berechnen.

============+================+==================

Farbe | Wellenlänge in |Schwingungszahl in

|Tausendstel _mm_| Billionen pro 1"

============+================+==================

| |

Rot ~B~ | 0,6878 | 448

Rot ~C~ | 0,6564 | 472

Gelb ~D~ | 0,5888 | 526

Grün ~E~ | 0,5620 | 589

Hellblau ~F~| 0,4843 | 640

Tiefblau ~G~| 0,4291 | 722

Violett ~H~ | 0,3929 | 790

Da jede Welle sich in demselben Medium gleich rasch fortpflanzt (308 000

_km_ in 1"), so hat die kürzeste Welle (violett) auch die größte

Schwingungszahl.

Die sichtbare rote Grenze des Sonnenspektrums hat 0,81 ~μ~ (~μ~ =

Mikron = Tausendstelmillimeter); die äußerste Grenze des Ultrarot des

Sonnenspektrums hat 2,7 ~μ~. Alle jenseits dieser Grenze liegenden

Strahlen kommen von der Sonne nicht bis zu uns, sondern werden

absorbiert; umgekehrt: alle solche von der Erde ausgehenden Strahlen

gehen nicht in den Weltraum. Das Intensitätsmaximum einer Wärmequelle

von 100° liegt bei 7,5 ~μ~, das einer Wärmequelle von 0° bei 11 ~μ~;

es wurden schon Wellenlängen von 20-30 ~μ~ nachgewiesen (solche Länge

haben Pilzsporen).

Lehrbuch der Physik zum Schulgebrauche. · 第 323 / 340 题