Münster 2011 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 13: Neue Konzepte 2 (Optik)

DD 13.2: Vortrag

Dienstag, 22. März 2011, 14:20–14:40, SR A

Virtuelle Beugungsbilder am Gitter — •Marc Müller und Lutz-Helmut Schön — Humboldt-Universität zu Berlin

Beim Blick durch ausgedehnte Beugungsgitterfolien auf eine Kerzenflamme zeigt sich eine Reihe bunter Flammennebenbilder. Diese virtuellen Beugungsbilder der Flamme liegen perspektivisch hinter der Folie. Ihre konkrete Lage ist u. a. vom Ort der Kerzenflamme, von der Gitterkonstanten der Folie und vom Standort des Beobachters abhängig. Sie lassen sich mit einer Lochkamera auf einen Schirm abbilden und ergeben dort gemeinsam das bekannte Beugungsmuster am Gitter (vgl. Müller & Schön 2009). Mit Hilfe solcher systematischer Beobachtungen können wesentliche Elemente der Beugung schon im Anfangsunterricht der Optik vermittelt und motiviert werden, wo die abstrakten Werkzeuge einer Wellentheorie noch fehlen. Ein Mangel des Konzeptes ist allerdings bisher die fehlende exakte Ableitung der Nebenbildorte aus der Wellentheorie selbst. Eine solche Ableitung gelingt ohne weiteres nur für die reellen Beugungsmuster, nicht aber für die auffälligeren virtuellen Beugungsbilder. Mit dem Vortrag wird versucht, diese Lücke des Gitterraum-Konzeptes zu füllen.