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Aufgabenstellung:

  1. Wann sind zwei Lichtwellen kohärent? Wie kann man kohärente Lichtwellen erzeugen?
  2. Das Interferenzbild eines MICHELSON-Interferometers mit Laserlicht ändert sich um drei Streifen. Um welchen Weg wurde der Spiegel verschoben?
  3. Wie groß ist die Kohärenzlänge
    1. eines Helium-Neon-Lasers mit einer Bandbreite von
    2. von Licht nach Durchgang durch ein Interferenzfilter mit ,
    3. einer Gasentladungsröhre mit einer Lebensdauer der atomaren Zustände von ?
  4. Die Kohärenzlänge eines Lasers beträgt . Wie groß ist die Linienbreite (Halbwertsbreite ?

Lösungsweg:

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1. Wann sind zwei Lichtwellen kohärent? Wie kann man kohärente Lichtwellen erzeugen?

Wenn die Zeitabhängigkeit der Amplitude bis auf die Phasenverschiebung gleich ist. Erzeugung durch Reflexion, Beugung, Brechung aus demselben Wellenzug.

2. Um welchen Weg wurde der Spiegel verschoben?

Für drei Streifen:

3. Wie groß ist die Kohärenzlänge

Allgemeine Skizze:

Abbildung

a)  eines Helium-Neon-Lasers mit einer Bandbreite von ,

b) von Licht nach Durchgang durch ein Interferenzfilter mit ,

c) einer Gasentladungsröhre mit einer Lebensdauer der atomaren Zustände von ?

Bandbreite

4. Wie groß ist die Linienbreite (Halbwertsbreite ?

Lösung:

  1. Siehe Lösungsweg.