Diskussion:Optische Weglänge

Dieser Artikel wurde ab April 2012 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Optischer Weg“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

Beschreibung "falschrum"?

Kann es sein, dass der zweite Satz diesem Artikel falsch oder zumindest irreführend ist?

Hier steht: "Er beschreibt die Weglänge, die Licht in einem Medium mit der Brechzahl n zurücklegen würde, im Vergleich zu der im Vakuum."

Müsste es nicht vielmehr heißen: "Er beschreibt die Weglänge, die Licht in der selben Zeit im Vakuum zurücklegen würde, wie im Medium mit der Brechzahl n." oder so ähnlich?

Schließlich befindet sich der Lichtstrahl ja im Medium (da braucht es keinen Konjunktiv), und man rechnet mit der optischen Weglänge sozusagen auf Vakuum um. -- 134.93.74.187 14:26, 14. Okt. 2010 (CEST)

Dieser Abschnitt kann archiviert werden. --biggerj1 (Diskussion) 20:02, 8. Apr. 2012 (CEST)

falschrum 2

"Er beschreibt die Weglänge, die Licht in einem Medium mit dem Brechungsindex n zurücklegen würde, im Vergleich zu der im Vakuum (nVakuum = 1)."

Ich würde es auch andersrum formulieren:

Er beschreibt die Weglänge, die Licht (in der gleichen Zeit t) im Vakuum zurücklegen würde, im Vergleich zu der im Medium mit dem Brechungsindex n.

Denn es gilt ja:

Im Medium wird der Weg s=t*c´ zurückgelegt.

In der gleichen Zeit t würde Licht im Vakuum den Weg

L = c*t = (c´*n)*t = n*(t*c´) = n*s

zurücklegen

L: optischer Weg

s: Weg im Medium

c: Lichtgeschwindigkeit im vakuum

c´: Lichtgeschwindigkeit im Medium (nicht signierter Beitrag von 79.248.244.161 (Diskussion) 14:33, 31. Mär. 2011 (CEST))

Du hast es wohl bereits in den Artikel übernommen.--biggerj1 (Diskussion) 14:30, 8. Apr. 2012 (CEST)

Dieser Abschnitt kann archiviert werden. --biggerj1 (Diskussion) 20:02, 8. Apr. 2012 (CEST)

Definition

http://books.google.de/books?id=Z-vH156djAQC&lpg=PA80&dq=optische%20wegl%C3%A4nge&pg=PA80#v=onepage&q=optische%20wegl%C3%A4nge&f=false welche nehmen wir? bzw. sagen wir, dass es noch eine andere gibt? --biggerj1 (Diskussion) 14:32, 8. Apr. 2012 (CEST)

Die beiden Definitionen sind äquivalent und stehen beide schon im Artikel (vgl. das Integral mit der Summe in der Quelle). Die Quelle kann rein. Da noch Anderes zu tun ist, erledige ich das gleich mit. – Rainald62 (Diskussion) 15:49, 8. Apr. 2012 (CEST)

Also gut möglich, dass ich hier etwas fahrlässig übersehe, aber rein aus Dimensionsgründen der folgende Einwand: im Artikel ist der optische Weg eine Strecke, in der obigen Quelle eine Zeit... ich bin im Moment nicht überzeugt, dass die Definitionen gleich sind.--biggerj1 (Diskussion) 15:53, 8. Apr. 2012 (CEST)

Ja, grob fahrlässig (t ist dort eine Länge). Als Strafe hast Du nun die Aufgabe, eine weniger irreführende Quelle zu suchen ;-) – Rainald62 (Diskussion) 17:37, 8. Apr. 2012 (CEST)

Ohh ja, ich hab nur t gesehen und... sorry--biggerj1 (Diskussion) 17:46, 8. Apr. 2012 (CEST)

Dieser Abschnitt kann archiviert werden. --biggerj1 (Diskussion) 19:51, 8. Apr. 2012 (CEST)

@Biggerj1

Revert weil:

• Die Verlinkung von Lichtgeschwindigkeit im ersten Satz nicht sinnvoll ist, da es dort i.W. um die Konstante geht.
• "Lichtgeschwindigkeit (also ... Phasengeschwindigkeit)" auch Quatsch ist, was Du wissen solltest, siehe dortige Disk.
• "der optische Weg immer länger als die geometrische Strecke" – unzutreffend ist, deshalb ja meine prominente Verlinkung von Phasengeschwindigkeit (wo allerdings fehlt, dass diese auch > c sein kann - im englischen Artikel stehts drin, in Brechungsindex auch).
• Gangunterschied: Lies deine eigene Quelle (das hatten wir vorhin schon einmal), den auf der QS-Seite verlinkten Hecht. Danach bezieht sich der Gangunterschied auf den optischen Weg oder sogar direkt auf die Phase.
• Kein Fehler, aber der Spezialfall "nur ein Medium" ist erstens trivial (Summe mit einem Summanden; weil omA vieleicht das Summenzeichen nicht kennt, habe ich im Text "Summe" ausgeschrieben), zweitens wenig relevant (wo der opt. Weg verwendet wird, gibt's meist Variation in n).
• Die Laufzeit hatte ich bewusst vermieden, weil dann wieder die Verwechselung mit der Gruppengeschwindigkeit naheliegt.

In der Summe muss ich leider sagen: Bitte unterlasse Edits an physikalischen Artikeln, und melde Probleme lediglich auf der Disk. Das macht beiden Seiten weniger Arbeit. – Rainald62 (Diskussion) 21:45, 8. Apr. 2012 (CEST)

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Antwort

1. contra: laut deiner eigenen Aussage muss man die Bedeutung von Lichtgeschwindigkeit im jeweiligen Kontext sehen, da wir hier mit dem Brechungsindex arbeiten, muss man darunter die Phasengeschwindigkeit verstehen. Deswegen wäre im Übrigen sogar die Klammer in meiner Version zu löschen. Ich gebe zu, dass das redundant war. Aufgrund von OMA habe ich es jedoch im Artikel belassen.
2. contra: siehe 1)
3. ok, du hast recht - ich habe mich von der Quelle verleiten lassen
4. contra: Zu beachten ist, dass Hecht nicht definiert, was er mit Gangunterschied meint: ..."der entscheidende Faktor bei der Interferenz ist der Phasenunterschied (Gangunterschied) (zwischen den beiden interferierenden Wellen)".... Das ist auch der einzige Treffer in dem Buch. Beachte, dass das, was auf chemgapedia beschrieben wird und das, was im Hecht steht nicht wiedersprüchlich ist. Der dort beschriebene Weg über die optische Weglenge ist nur ein "rechentechnischer Umweg" zur Vereinheitlichung der Rechnung -damit man für die Bestimmung der Phasendifferenz die Wellenlänge im Vakuum heranziehen kann - Auch in der Aufgabe 7.6 im Hecht musst du zwangsläufig mit der optischen Weglänge rechnen um die Phasendifferenz zu errechnen. Der reine geometrische Gangunterschied hilft dir nicht, denn der ist 0. Natürlich wirst du über die Beziehung $\delta ={\frac {2\pi }{\lambda }}\Delta s={\frac {2\pi }{\lambda _{0}}}n\Delta s$ auch ohne die optische Weglänge explizit zu benutzen ans Ziel kommen - aber eigentlich musst du das rechnen um ans Ziel zu kommen, weil du lambda aus n und lambda_0 berechnen musst. PS: häufig wird mit "Gangunterschied" der rein geometrische Gangunterschied bezeichnet (vgl.: http://books.google.de/books?id=eT1VzXaRouQC&lpg=PA321&dq=demtr%C3%B6der%20gangunterschied&hl=de&pg=PA321#v=onepage&q&f=false) und so ist er auch im Artikel Gangunterschied definiert. Der rein geometrische Gangunterschied alleine liefert jedoch alleine keine Aussage über die Interferenz. Allerdings steht das im Moment so im Artikel Gangunterschied (Zitat:"Die Wegdifferenz \Delta s = s_2 - s_1 ist entscheidend für das Auftreten von Interferenzerscheinungen.") und das ist falsch, insbesondere hast du die Korrektur rausgenommen: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Gangunterschied&diff=101824500&oldid=101823782
5. contra: richtig, das ist trivial. Dennoch kein Fehler. Eingebaut habe ich es, damit man den Zusammenhang mit der Laufzeit direkt sieht, da du diese in der Einleitung benutzt
6. contra: siehe 5)

und liess dir nocheinmal WP:KPA durch. Ich stimme mit dir also in einem Punkt überein, nämlich Punkt 3) das wars aber auch --biggerj1 (Diskussion) 23:01, 8. Apr. 2012 (CEST)

Die Bitte von Rainald62, dich vor deinen Änderungen auf der Diskussionsseite zu melden, kann ich beim besten Willen nicht als PA einordnen. Ich habe die Löschung durch einen IP-Nutzer daher rückgängig gemacht. --Cepheiden (Diskussion) 09:17, 16. Apr. 2012 (CEST)

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ReRe

• zu 1) Interessanter Versuch, Zustimmung zu vermeiden.
• zu 4) Du darfst die Aussage in Gangunterschied, er sei entscheidend für Interferenz, gerne bezweifeln, solange Du die Finger von diesen Artikeln lässt. Für alle anderen: [1].
• zu 6) In der Einleitung steht "Zeit" im Kontext fortschreitender Wellenfronten. Das ist unmissverständlich. Du dagegen hast unten das unpassende Wort "Laufzeit" benutzt, bei dem ein Praktiker unwillkürlich an Impulse denkt, siehe Zeitbereichsreflektometrie, und "Gruppenlaufzeit" assoziiert. Eine Phasenlaufzeit ist aber i.A. messtechnisch schwierig, siehe dort $k2\pi$ und die Abbildung, in der eine Phasenlaufzeit garnicht erst eingezeichnet ist.

Gruß – Rainald62 (Diskussion) 01:31, 9. Apr. 2012 (CEST)

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ReReRe (redundant zu oben)

• zu 4) was soll denn eine Google-Suche (wo Schulseiten ganz oben auftauchen...) belegen?. Niemand kann Fakten leugnen. Der rein geometrische Gangunterschied (und das ist der Gangunterschied wie ihn der Artikel Gangunterschied definiert) ist alleine nicht entscheidend für das Auftreten von Interferenz. Dass er auch eine Rolle spielt ist unbestritten. So wie es jedoch im Artikel Gangunterschied (jetzige Version: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Gangunterschied&oldid=101824500) steht, dass es der entscheidende Faktor ist, ist so nicht richtig, da es weitere entscheidende Faktoren gibt (Brechungsindex (führt auf das Konzept der optischen Weglänge), Phasensprünge an Übergängen zwischen Medien,...). Deswegen ist meine Version korrekter, da sie diese Alleinstellung aufhebt.
• zu 6) Natürlich ist der Brechungsindex von realen Medien im allgemeinen wellenlängenabhängig (jedoch kann der Brechungsindex auch konstant sein z.B. im Vakuum). Allerdings wird im Artikel (http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Optische_Wegl%C3%A4nge&oldid=101824113) nur eine Abhängigkeit n(s) angegeben (und es wird nicht geschrieben $n(s,\lambda )$). Daraus folgt, dass n(s) hier nicht von der Wellenlänge abhängt und somit liegt in dem Fall, den der Artikel betrachtet keine Dispersion vor, da der Brechungsindex für alle Wellenlängen konstant ist. Daraus folgt dass die Phasen- und Gruppengeschwindigkeit hier identisch sind. Was soll dann hier zwischen beiden unterschieden werden? Deswegen ist die Wortwahl nicht falsch. Von mir aus darfst du jedoch "Laufzeit" zu "Phasenlaufzeit" ergänzen, was auch nicht falsch ist, sondern sogar noch genauer--biggerj1 (Diskussion) 10:41, 9. Apr. 2012 (CEST)