Beugungsgitter

Beugungsgitter, optisches Hilfsmittel, das u. a. zur Bestimmung von verschiedenen Wellenlängen oder Farben dient, die in einem Lichtstrahl enthalten sein können. Ein Beugungsgitter besteht gewöhnlich aus einer reflektierenden Oberfläche, die mit vielen schmalen, parallel verlaufenden Spaltöffnungen versehen ist. Ein auftreffender Lichtstrahl wird an jedem Spalt in alle Richtungen gestreut oder reflektiert (siehe Reflexion). Die Lichtwellen verstärken sich in bestimmten Richtungen und heben sich in anderen Richtungen gegenseitig auf. Die Richtungen der Verstärkung und der Auslöschung sind für die einzelnen Wellenlängen verschieden (siehe Interferenz). Ähnliche Effekte kann man auch auf Schmetterlingsflügeln, Fischschuppen, CDs und Vinylschallplatten und anderen Oberflächen mit feinen Spaltöffnungen beobachten. Diesen physikalischen Erscheinungen liegt das Phänomen der Beugung zu Grunde.

Typische Beugungsgitter sind etwa acht bis zehn Zentimeter breit und haben etwa 6 000 Spaltöffnungen pro Zentimeter. Ein qualitativ hochwertiges Gitter ist schwer herzustellen. Die ersten groben Beugungsgitter wurden von dem deutschen Physiker Joseph von Fraunhofer hergestellt. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts stellte der amerikanische Physiker Henry Rowland sehr genaue Beugungsgitter her, die bis zu 8 000 Spaltöffnungen pro Zentimeter enthielten. Heute ist es möglich, mit Hilfe von Interferometern die Anzahl der Spaltöffnungen auf ungefähr 50 000 pro Zentimeter zu erhöhen. Als geeignetes Werkzeug dient dabei ein spezieller Laser. Beugungsgitter werden in verschiedenen Geräten eingesetzt, die man beispielsweise zu Analysezwecken nutzt (z. B. in Spektrometern für verschiedene Wellen- und Frequenzbereiche).

Siehe auch Welle