„Wenn das Licht in Farben sich erbricht…” Teil II

Eduard Riecke

AuszugInterferenz und Beugung sind typische Welleneigenschaften. Wir haben sie schon bei der Besprechung mechanischer Wellen kennen gelernt; denken wir z.B. an die stehenden Wellen bei Musikinstrumenten, die durch Interferenz zweier gegenläufiger Wellen zustande kommen oder an die Überlagerung zweier sich radial von benachbarten Punkten ausbreitenden Wasserwellen. Auch die Beugung von Schallwellen kennen wir von Kindesbeinen an, denn Schall nehmen wir auch dann wahr, wenn sich etwa die Schallquelle hinter einer Hausecke befindet: Schall geht „um die Ecke“. Das liegt daran, dass die Wellenlänge von Schallwellen vergleichbar ist mit den Abmessungen von Hindernissen im täglichen Leben. Interferenz und Beugung von Lichtwellen machen sich wegen ihrer um Größenordnungen kleineren Wellenlängen nur in Sonderfällen bemerkbar, zumal das Licht der meisten Lichtquellen aus unterschiedlichen Wellenlängen besteht. Ein Beispiel sind die auf Interferenzen beruhenden „Farben dünner Blättchen“, die bei dünnen Ölhäuten oder Seifenblasen zu beobachten sind. Das Auftreten von Interferenzen setzt in der Regel (nahezu) monochromatisches Licht voraus, das Licht muss kohärent sein. Im Folgenden soll dieser Begriff genauer gefasst werden. Anschließend werden typische Interferenzphänomene besprochen. Der zweite Teil behandelt Beugungserscheinungen. Interferenz bzw. Beugung bestimmen das geometrische Auflösungsvermögen optischer Instrumente. Auf ihnen beruhen weiter die Wirkungsweise der Spektralapparate und andere Anwendungen.

Werner Klein

Werner Heisenberg, Mario Bunge

Maria Goeppert-Mayer

mit xwei QuantemspWwgem Von M a r i a G 6 p p e r t -M a y e r(GSttinger Dissertation) (Mit 5 Figured Einleitung Der erste Teil dieser Srbeit beschiiftigt sich mit dem Zusammenwirken zweier Lichtquanten in einem Elementarakt.Nit Hilfe der Diracschen Dispersionstheorie l) wird die Wahrscheinlichkeit eines dem Ramaneffekt analogen Prozesses, namlich der Simultanemission zweier Lichtquanten, berechnet.Es zeigt sich, daB eine Wahrscheinlichkeit dafiir besteht, daS ein angeregtes Atom seine Anregungsenergie in zwei Lichtquanten aufteilt, deren Energien in Suinme die Anregungsenergie ergeben, aber sonst beliebig sind.Fallt auf das Atom Licht, dessen Frequenz kleiner ist, als die entsprechende Eigenfrequenz des Atoms, so tritt auBerdein noch eine erzwungene Doppelemission hinzu, bei der das Atom seine Energie in ein Lichtquant der eingesandten und eins der Differenzfrequenz aufteilt.K r a m e r s und Heisenberg2) haben die Wa.hrscheinlichkeit dieses letzteren Prozesses korrespondenzmaBig berechnet.buBerdem wird die Umkehrung dieses Prozesses betrachtet, namlich der Fall, daB zwei Lichtquanten, deren Frequenzsumme gleich der Anregungsfreqnenz des Atoms ist, zusammenwirken, urn das Atom anzuregen.Ferner wird untersucht, wie sich ein Atom gegeniiber stoflenden Teilchen verhalten kann, wenn es gleichzeitig die Moglichkeit hat, spontan Licht zu emittieren.0 1 d e n b e r g 3, findet experimentell cine Verbreiterung der Resonanzlinie des Quecksilbers, wenn er die angeregten Atome vielfach mit lang-1) 1'.