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Beugung (Physik)



Unter Beugung (Diffraktion) versteht man die Ablenkung von Wellen (Licht- und andere elektromagnetische Wellen, Wasser- oder Schallwellen) an einem Hindernis. Zur Beugung kommt es durch die Entstehung neuer Wellen am Hindernis (Spalt, Gitter, Fangspiegel usw.) und deren Interferenz.

Table of contents
1 Beugung von Lichtwellen
2 Beugung von weiteren Wellenarten und ihre Nutzung
3 Weblinks

Beugung von Lichtwellen

Wegen der Wellennatur des Lichtes weicht sein reales Verhalten von jenem ab, das die geometrische Optik erwarten lässt. Sehr auffällig ist z.B. das Auftreten von Regenbogenfarben auf der Rückseite von CDs. Die physikalische Grundlage für Beugung ist die Interferenz von Wellen, d.h. ihre Überlagerung. Sie führt zu gegenseitiger Verstärkung (konstruktive Interferenz) oder gegenseitiger Abschwächung (destruktive Interferenz) oder gar Auslöschung. Daher wird Interferenz und Beugung in Zusammenhang mit allen Wellen beobachtet.

Im Gegensatz dazu kann die Brechung von Wellen in Medien mit verschiedenem Brechungsindex ohne Beachtung der Wellennatur des Lichtes durch die geometrische Optik beschrieben werden. Mit der Wellenoptik kann man sowohl Brechung als auch Beugung beschreiben, während die geometrische Optik die Beugung nicht beschreiben kann.

Beugung kann unter anderem gut beobachtet werden, wenn geometrische Strukturen eine Rolle spielen, deren Größe mit der Wellenlänge der verwendeten Wellen vergleichbar ist.

Beispiele für Lichtbeugung am Spalt

Licht- und Röntgenbeugung am Gitter

Unterschied von Brechung und Beugung

Der Unterschied beider Begriffe wird am Beispiel von Linsenoptiken deutlich. Bei Linsenfernrohren haben Brechung und Beugung folgende Auswirkungen:

Beugung von weiteren Wellenarten und ihre Nutzung

Prinzipiell gelten Gesetzmäßigkeiten, die für die Beugung von Lichtwellen gelten, auch für andere Wellenerscheinungen. Auch wenn sie in ihren Auswirkungen kaum zu vergleichen sind.

Weblinks


Siehe auch: Beugungsringe, Optik, Spiegelteleskop, Elektronenstrahlen, Geophysik, Snelliussches Brechungsgesetz




     
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