Beugung am Spalt: 2D- und 3D- visuelle Darstellung der Lichtintensitätsverteilung bei der Überlagerung von Wellen aus vielen Punktquellen.

Wir betrachten n+1 punktförmige äquidistanten Lichtquellen in einem Spalt der Breite b, von denen Elementarwellen ausgehen. Ihre Amplitude nimmt proportional zu mit zunehmendem Abstand r ab. Die Visualisierung der Überlagerung von einzelnen Wellen in drei Regionen wird vorgestellt: Nah-(Fresnelsche Beugung), Übergangs- und Fernfeld (Fraunhofersche Beugung). Von besonderem Interesse ist die Nahfeldregion, die wenig untersucht wurde. Es ist durch das Vorhandensein von Brennpunkten gekennzeichnet. Ihre Anzahl wird durch das Verhältnis der Breite b des Spaltes zur Wellenlänge λ bestimmt (). Die Möglichkeiten von GeoGebra ermöglichen es, sondern auch die Gleichungen der endlichen Anzahl von Elementarwellen zu addieren, um die resultierende räumliche Oberfläche der Schwingungsintensität der überlappenden Wellen zu erhalten! Eine zusätzliche Möglichkeit: auf der 2D-Ebene ihre Projektion als Isolinien zu erhalten. Die Anzahl der Wellenquellen n hängt von den Leistungsfähigkeit Ihres Computers ab. Für n = 1 können Sie hyperbolische Interferenz bei zwei Punktquellen beobachten, n≥5 -Beugung am Spalt.