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Beobachtungen:

Doppelspalt

Trifft Licht auf eine kleine Öffnung, die etwas breiter ist als die Lichtwellenlänge, dann kann es zu Beugungserscheinungen kommen. Der Lichtstrahl spaltet dabei in mehrere Einzelstrahlen auf.
Befinden sich beim Doppelspalt zwei derartige Öffnungen unmittelbar nebeneinander, dann überlagern sich die beiden Einzelbilder und es entsteht ein komplexeres Beugungsmuster.

Überlagerung Gitterbeugung

Abb. 01: Beugung am einfachen Spalt: Licht trifft von unten auf einen Spalt. Durch Beugung gibt es mehrere Richtungen, in denen sich das Licht hinter dem Spalt verstärkt ausbreiten kann. In den Bereichen dazwischen ist es dunkel.
Die jeweiligen Richtungen für starke Helligkeit ergeben sich konstruktiv: Es müssen die beiden Randstrahlen des Austrittsbündels sich um keine, eine, zwei, drei usw. ganze Wellenlänge unterscheiden.
Der Strahl direkt nach oben heißt Hauptmaximum (links), die seitlichen schräg verlaufenden Nebenmaximum oder höhere Ordnung: 1. Ordnung (Mitte) und 2. Ordnung (rechts)

Legt man oben eine Projektionsfläche auf, dann ergibt sich ein sogenanntes Beugungsbild aus den Haupt- und Nebenmaxima.

Beim Doppelspalt werden zwei Spalte nebeneinander angeordnet.
Das Beugungsbild hängt von den geometrischen Parametern der Anordnung ab.
Das feine Muster ergibt sich durch den Abstand der beiden Spalte und das grobe durch deren jeweilige Breite.

Auf der horizontalen Achse ist der Ort (als Länge, nicht als Winkel!) aufgetragen.
Die Intensitäten sind nach oben logarithmisch dargestellt.

Formel zur Berechnung für sehr großen Abstand der Projektionsfläche im Vergleich zur Wellenlänge

	pi	3,141528
	a	Spaltbreite
	d	Spaltabstand
	I0	Faktor = 1
	lambda	Wellenlänge
	alpha	Strahlwinkel zur Schirmnormale
	beta/2	pi/lambda * a * sin(alpha)
	theta/2	pi/lambda * d * sin(alpha)

Intensität	I = I0 ( ( sin beta/2) / beta/2 * (cos theta/2) ) ²

Abb. 02: Beugung am Doppelspalt, gerechnet, Intensität logarithmisch aufgetragen gegen Position auf Projektionsfläche
Spaltbreite: 0.2, Spaltabstand: 2, Wellenlänge 0.04, Abstand zur Projektionsfläche: 25 (FB)

Abb. 03: Beugung am Doppelspalt, gerechnet, Intensität logarithmisch aufgetragen
Spaltbreite: 0.2, Spaltabstand: 0.9, Wellenlänge 0.04, Abstand zur Projektionsfläche: 25 (FB)

Abb. 04: Beugung am Doppelspalt, gerechnet, Intensität logarithmisch aufgetragen
Spaltbreite: 0.2, Spaltabstand: 0.7, Wellenlänge 0.04, Abstand zur Projektionsfläche: 25 (FB)

Abb. 05: Beugung am Doppelspalt, gerechnet, Intensität logarithmisch aufgetragen
Spaltbreite: 0.2, Spaltabstand: 0.6, Wellenlänge 0.04, Abstand zur Projektionsfläche: 25 (FB)

Abb. 06: Beugung am Doppelspalt, gerechnet, Intensität logarithmisch aufgetragen
Spaltbreite: 0.2, Spaltabstand: 1, Wellenlänge 0.08, Abstand zur Projektionsfläche: 25 (FB)