O 3 Farbenlehre

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O 3.1 Spektralfolie, Gitterfolie

Hält man die Spektralfolie ins Sonnenlicht bzw. ins Licht einer starken, möglichst gerichteten, hellen Lampe und dreht sie geeinget zur Lampe, sieht man Farben ähnlich wie bei einem Regenbogen. Diese intersiven Farben entstehen durch Beugung des Lichts an einem auf der Folie aufgebrachten Gitter und man bezeichnet sie als Spektralfarben.

Die Spektralfolie ist ein Reflexions-Linien-Gitter mit einer Gitterkonstanten von etwa s ≈ 1 µm, d.h. 1000 Linien pro Millimeter. Fällt ein paralleler Strahl weißen Lichts auf die Folie, wird der an ihr gebeugt, wobei etwa die Geometrie aus Abb. 1 zu beobachten ist. Das Farbenspektrum 1. Ordnung lässt sich bequem beobachten. Dasjenige 2. Ordnung schon nur noch zum Teil, da für Wellenlängen λ > 530 nm die Beugungsbedingung nicht mehr erfüllt ist. Die Berechnung erfolgt mittels    sin φk = (k·λ)/s

   k = 1, 2, 3, ......
   φ_k = der zur k-ten Ordnung gehörige Beugungswinkel
   λ = Wellenlänge
   s = Gitterkonstante

Hält man die Spektralfolie schräg, lassen sich auch höhere Ordnungen beobachten. Nimmt man statt des parallelen, weißen Lichtstrahls den monochromatischen Strahl eines Lasers bekannter Wellenlänge, kann man die Beugungswinkel sehr gut ausmessen und damit die Gitterkonstante bestimmen.