Vom Kranz zum Beugungsbild: ein Unordnungs-Ordnungs-Übergang

Versuchsreihe als Freihandversuch
Mit dem Foliensatz für Freihandversuche zur Beugung kann der Übergang vom Kranz zum Beugungsbild eines Kreuzgitters beobachtet werden. Man schaut einäugig auf kleine, helle Leuchten in dunkler Umgebung und hält dabei die Folie unmittelbar vor das Auge. Die Folienstruktur wird durchblickt, während man die Lampe anblickt. Voraussetzung für einen klaren Übergang von der einen Erscheinung in die andere ist ein hinreichend großer Abstand zwischen der Lampe und der Beobachterin bzw. dem Beobachter; 5 m und mehr sind hier zu empfehlen.

Dieser klassische Aufbau eines Freihandversuchs zur Beugung wird in einer Versuchsreihe eingesetzt, bei der sich auf jeder Folie 11 Diapositive befinden. Auf ihnen sind eine große Zahl gleicher Elemente zunehmend regelmäßiger auf den Plätzen eines Kreuzgitters angeordnet. Eine statistische Verteilung der Elemente, verbunden mit einer gewissen Unordnung (Dia 1), tritt nach und nach zugunsten einer regelmäßigen Anordnung in einem Kreuzgitter zurück (Dia 11). Die Elemente selbst sind – soweit es das verwendete Folienmaterial zulässt – durchsichtig auf schwarzem (undurchsichtigem) Grund und haben die Form von Kreisen, gekippten Quadraten oder liegendenTropfen.

Schiebt man in einem abgedunkelten Raum die Folie vor dem blickenden Auge von rechts nach links, so verändert sich mit dem stufenweisen Übergang von Unordnung zu Ordnung im Muster der durchblickten Folie die Ansicht der Lampe vom Kranz (Dia 1) zum Beugungsbild (Dia 11). Im Übergang von Dia 1 zu Dia 11 zeigt sich mit zunehmendem Kontrast in der Erscheinung des Kranzes das Beugungsbild, bis in der letzten Station das reine Beugungsbild des Kreuzgitters erreicht wird.

Schauen Sie sich einige Bilder hier online an (zum Ansehen der Dateien benötigen Sie den kostenlosen Acrobat Reader von Adobe):

Beugungsbilder (Kreis, gekipptes Quadrat, liegender Tropfen)

Der Kassensatz enthält 3x 10 Folienstreifen. Die drei Strukturelemente sind: ein Kreis, ein gekipptes Quadrat und eine Tropfenform.
Eine 26seitige, zahlreich bebilderte Unterrichtsanleitung liegt bei.

Einsatz: Oktik 11. Klasse
Maße: 29,5 x 9 cm

Zusätzlich wird benötigt: Eine Halogenlampe mit kleiner Glühwendel.