Interferenz und Abbildung Voraussetzung: Kohärente „Antwort“ der Streuzentren auf die anregende Welle.

Inhalt Vom Objekt über das Interferenzmuster zur Abbildung Erinnerung an das Auge

Robuster und „empfindlicher“ Anteil der Abbildung Die Erzeugung des Interferenzmusters ist robust, nur durch Absorption vermeidbar. Das Interferenzmuster trägt die Information in den „unendlichen“ Raum Die Überlagerung der Wellen ist der empfindliche Teil: Mehrere Wellen sind zu erfassen (Apertur) Zur Überlagerung sind aus divergenten konvergente Wellen zu erzeugen (Linse) Die Abbildungsebene muss am richtigen Ort stehen (Fokussierung)

Interferenzmuster eines Spalts Eine einfallende ebene Welle trifft das Objekt Kugelwellen erzeugen ein Interferenzmuster (Huygenssches Prinzip) Im „Fernfeld“ erscheint es als divergente, ebene Wellen Die Information über das Objekt steht in Richtung, Intensität und in der Phase der divergenten Wellen 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Objekt

Entstehung des Beugungsbilds eines Spalts Eine einfallende ebene Welle trifft das Objekt Kugelwellen erzeugen ein Interferenzmuster, Im „Fernfeld“ erscheint es als divergente, ebene Wellen Die Information über das Objekt steht in Richtung, Intensität und in der Phase der divergenten Wellen Am Empfänger, z. B. einem Film, ist aber die Phase nicht erkennbar 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Objekt Empfänger

Vom Beugungsbild zur Abbildung Die Öffnung (Apertur) des abbildenden Systems muss mindestens 2 Wellen erfassen Divergente Wellenfelder werden zu konvergenten umgelenkt (Linse) Am Ort der Überlagerung muss die Bildebene stehen (Fokussierung)

Intensität Richtung Phase Konstruktion der Abbildung von zwei Streuzentren durch einige ebene Wellen Beiträge zur Abbildung: Intensität Richtung Phase

Das Auge

Das Auge – Aufbau der Netzhaut

Mathematische Überlagerung der Partial-Wellen: Fourier-Transformation, z. B. bei der Röntgenbeugung an Kristallen Für Röntgenlicht gibt es keine Linse: Das Objekt muss durch Fourier Transformation des Beugungsbilds erzeugt werden Röntgenröhre, Bremsstrahlung Aber: Die Phasen der Wellen sind unbekannt und müssen „erraten“ werden K2SnCl6 Gitterkonstante 1,0 nm , aufgenommen in Richtung der 4-zähligen Achse in Laue Geometrie, und Schema der Bildentstehung. Der Kristall ist zu groß gezeichnet, er wird in Wirklichkeit vom Strahl umspült.

Zusammenfassung Zur Abbildung eines Objekts tragen zwei voneinander unabhängige Vorgänge bei: Erzeugung des Interferenzmusters mit Kugelwellen oder divergenten ebenen Wellen* Überlagerung einiger dieser Wellen, damit am passenden Ort das Bild des Objekts erscheint Voraussetzung: Kohärente „Antwort“ der Streuzentren auf die anregende Welle.