Lehre vom Licht.
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gelangende Licht sich durch Interferenz aufhebt, bis auf die Hälfte des von der
ersten Zone ausgehenden Lichts. Da nun die Zonen wegen der Kleinheit der
Wellenfläche ebenfalls ungemein klein sind, so kommt nur von dem Punkte der
Wellenlänge Licht nach 3, der dem direkten Strahl A entspricht. Das
Huyghens’sche Prinzip ergiebt also bei Berücksichtigung der Interferenz ebenfalls
die geradlinige Fortpflanzung des Lichts.
Die eben angestellte. Ueberlegung lehrt aber noch viel mehr; sie zeigt nämlich,
dass zum Zustandekommen obigen Resultats die Mitwirkung aller Zonen nöthie
ist, dass aber, wenn wir etwa durch Schirme einzelne Zonen abblenden, die Reihe
für M ganz verschiedene Werthe annehmen kann. Könnten wir z. B. ms, m,. m,
u. Ss. w. von der Mitwirkung in D abhalten, so würde dort die Helligkeit viel
grösser sein. Um ohne langwierige mathemat. Rechnungen einen gewissen Einblick
in die Verhältnisse zu gewinnen, die eintreten können, wenn wir die ungehinderte
Ausbreitung des Lichts von der ganzen Wellenfläche nicht zulassen, diene ein
Zahlenbeispiel. Für Fig. 977 ergeben sich die Grössen m nach willkürlicher Einheit
gemessen, folgendermaassen:
m=5; m=—r%; m; =5I; m = —49; m =35; m =— 98:
m =15; m =— 11a. 8 w.
; m, ER : $ 5 5 3 s
daraus folst: M=40 — 5. Bringen wir nun aber einen kreisrunden Schirm in
den Gang der Strahlen, so dass gerade die erste Zone abgeblendet wird, so ist die
in 5 auftretende Lichtmenge: M— m, = —4l1, d. h. die Helligkeit ist eben so
gross, wie ohne Schirm, nur ist die entgegengesetzte Phase vorhanden. Da der
Schirm den direkten Strahl AD in diesem Falle abhält, so geht das Licht scheinbar
um den Schirm herum; es wird gebeugt, woher der Name dieser Erscheinungen stammt.
Bringen wir andrerseits einen Schirm an, der eine kreisförm. Oeffnung besitzt.
gerade so gross, dass m, und m, hindurch können, die andern m aber abgehalten
werden, so wird der direkte Strahl dadurch nicht gehindert. Trotzdem ist die
Helligkeit in 5 dann nur = m — m; = 11, also dunkel im Vergleich zur vollen
Beleuchtung.
Wie man sieht, können wir also sowohl hinter einem Schirm Helliekeit, wie
auch hinter einer Oeffnung Dunkelheit haben; aber alle diese Erscheinungen erfordern
beugende Schirme, deren Dimensionen vergleichbar mit denen der Zonen sind;
daher werden diese Beugungs-Erscheinungen für gewöhnlich nicht wahrgenommen,
sondern es scheint sich das Licht nur geradlinig fortzupflanzen.
Die angedeutetön Beugungs-Erscheinungen, welche durch kugelförm. sich aus-
breitende Wellen hervor gerufen werden, nennt man Fresnel’sche Beugung.
Erheblich lichtstärker und wichtiger, weil sie zu genauer Kenntniss und leichter
Messung der Wellenlängen geführt haben, sind die sogen. Fraunhofer’schen
Beugungs-Erscheinungen, welche durch parallele Strahlenbündel erzeugt werden.
Sie. werden so beobachtet, dass man parallele Strahlen auf die beugende
Oefinung fallen lässt,. und hinter letztere eine Linse setzt. Dieselbe vereinigt jedes
Strahlenbündel, welches parallel einer Richtung auf sie fällt, in einem Punkte,
Fig. 978. welcher da liegt, wo eine durch den Mittelp. der Linse gezogene
der betr. Richtung parallele Linie, die Nebenaxe, auf eine durch
den Brennp. der Linse zu ihrer Hauptaxe 1 stehenden
Ebene trifft. Die Strahlen kommen in diesem Punkte zusammen
mit den Gangunterschieden, welche sie in einer zur Nebenaxe
4 Ebene vor der Linse gehabt haben, da der Durchgang
durch die Linse bekanntlich keinen Gangunterschied zwischen
den verschiedenen Strahlen hinzu bringt.
Wir wollen den Fall betrachten, dass ein paralleles ein-
farbiges Strahlenbündel L auf einen Spalt fällt. Dann kann nach
Huyghens Prinzip jeder Punkt des Spalts als neues Zentrum
aufgefasst werden, welches nach allen Seiten Strahlen aussendet.
In dem Spalt haben alle Punkte die gleiche Phase. Nehmen wir zuerst die
Strahlen, die den Spalt normal verlassen, so werden sie vereinigt im Punkte 7,
Fig. 978, mit dem Phasen-Unterschied, den sie in einer zu ihrer Richtung
4 Ebene vor der Linse, also z. B. im Spalt, gehabt haben, d. h. mit dem Phasen-
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