Basic256 Programme WH54 Doppelspaltexperiment
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Basiswissen
Simulation von Interferenz mit makroskopischen Größenordnungen, etwa zum Bau eines Modells aus Pappe oder Holz.
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# Basic256 Programme WH54 Doppelspaltexperiment
# Interferenz
# Basiswissen
# Dieses Programm berechnet die Intensität von Licht auf einem Schirm. Der Hintergrund ist das klassische Doppelspaltexperiment mit zwei Spalten. Das Programm ist so ausgelegt, dass makroskopisch handhabbare Wellenlängen und Interferenzmuster entstehen.
# Versuchsaufbau
# Die Anordnung ist in der Draufsicht beschrieben.
# Links sei gedacht eine punktförmige Lichtquelle (oder Elektronenquelle) Q.
# Von der Lichtquelle denke sich man sich von links nach rechts eine horizontale Bezugslinie, kurz: B
# Rechts von der Lichtquelle verlaufe senkrecht von oben nach unten die Wand mit zwei Spalten.
# Diese Wand mit den Spalten steht also senkrecht (90°-Winkel) auf der Bezugslinie B.
# Die beiden Spalten seien beide gleich breit (b) und beide gleich weit entfernt von B.
# Ganz rechts gehe von oben nach unten als senkrechter Strich der Projektionsschirm S.
# Der Projektionsschirm steht damit auch senkrecht (90°-Winkel) auf der Bezugslinie B.
# Auf diesem Projektionsschirm baut sich das Interferenzmuster des Lichts auf.
# Die Linie des Projektionsschirmes sei gleichgleichzeitig eine gedachte x-Achse.
# Der Nullwert (Zahl 0) der x-Achse liege auf derselben Höhe wie die Lichtquelle Q.
# Der Nullwert liegt also im Schnittpunkt der Bezugslinie B mit der Schirmlinie S.
# Die x-Werte werden nach oben größer, der negative Bereich zeige nach unten.
# Graph und Textausgabe löschen
cls
clg
# Variablen
# l = Wellenlänge Lambda, hier in mm
# k = Wellenzahl, berechnet aus l über: 2·pi/l
# d = Abstand der Wand mit den Spalten zum Schirm in mm
# a = Spaltmittenabstand in mm
# b = Breite eines jeden der beiden Spalten, in mm
# x = Abstand von der Mitte des Schirmes Richtung Rand des Schirmes in mm
# alpha = Winkel mit dem Scheitelpunkt in der Mitte der Spaltenwand (Schnittpunkt mit Bezugslinie B)
# alpha = Winkel hat zwei Schenkel, diese sind hier beschrieben.
# alpha = Winkel hat den Schenkel 1: vom Scheitelpunkt zu einer Stelle x auf dem Projektionsschirm S.
# alpha = Winkel hat den Schenkel 2: vom Scheitelpunkt zum Schnittpunkt von B mit S
# alpha = Winkel zur Horizontalen in der beschriebenen Versuchsanordnung
l = 20
k = 2*pi/l
d = 600
a = 120
b=40
# x-Stelle auf dem Schirm
for x=0 to 200
# Daraus Winkel Alpha im Bogenmaß
alpha = atan(x/d)
# Intensität berechnen: Die hier verwendete Formel ist beschrieben auf der Seite www.wh54.de/html/lex/wh54_doppelspaltexperiment.htm
zaehler_links=sin((k/2)*b*sin(alpha))
nenner_links=(k/2)*b*sin(alpha)
faktor_links=(zaehler_links/nenner_links)^2
klammer_rechts=(k/2)*a*sin(alpha)
faktor_rechts=(cos(klammer_rechts))^2
intensitaet=faktor_links*faktor_rechts
print x;
print " ";
print intensitaet
# Graph zeichnen
color green
circle x,200*intensitaet,2
Next x
