Aufgabe 3 · Abitur NRW Physik GK · Terahertz-Strahlung 2026

Ermitteln Sie für den Punkt A den Gangunterschied Δs als Vielfaches der Wellenlänge λ.

Lösung: $1\cdot\lambda$ / $\lambda$

Geben Sie an, ob im Punkt A konstruktive oder destruktive Interferenz vorliegt.

Lösung: konstruktive Interferenz / konstruktiv

Begründen Sie, warum im Punkt A diese Art der Interferenz vorliegt.

Lösung: Zwei Wellenberge liegen exakt übereinander und überlagern sich, so dass sich deren Amplituden summieren.

Ermitteln Sie für den Punkt B den Gangunterschied Δs als Vielfaches der Wellenlänge λ.

Lösung: $3\cdot\lambda/2$ / $1{,}5\lambda$ / $\frac{3}{2}\lambda$

Geben Sie an, ob im Punkt B konstruktive oder destruktive Interferenz vorliegt.

Lösung: destruktive Interferenz / destruktiv

Begründen Sie, warum im Punkt B diese Art der Interferenz vorliegt.

Lösung: Ein Wellenberg und ein Wellental treffen aufeinander und schwächen sich gegenseitig ab.

Leiten Sie die Beziehung Δs = sin(α) · g für den Gangunterschied der beiden Sender im Punkt C her.

Lösung: Da die Entfernung von C zu den beiden Sendern $S_1$ und $S_2$ groß ist, gegenüber deren Abstand zueinander, können die Verbindungslinien von den Sendern zum Punkt C als annähernd parallel betrachtet werden. Der Abstand $S_2P$ entspricht dem Gangunterschied $\Delta s$ zwischen der Verbindungslinie $S_2C$ und der Verbindungslinie $S_1C$. Das Dreieck $S_1S_2P$ ist ein rechtwinkliges Dreieck mit der Hypotenuse $g$ und $\Delta s$ als Gegenkathete zum Winkel $\alpha$. Es folgt $\sin(\alpha) = \frac{\Delta s}{g}$ und somit die gegebene Beziehung $\Delta s = \sin(\alpha) \cdot g$.

Beschriftete Skizze zur Herleitung der Beziehung Δs = sin(α) · g

Lösung: Beschriftete Skizze zur Herleitung des Gangunterschieds mit den beiden Sendern $S_1$ und $S_2$ im Abstand $g$, den näherungsweise parallelen Strahlen nach $C$, dem Lotfußpunkt $P$ und dem rechtwinkligen Dreieck $S_1S_2P$ mit Winkel $\alpha$ und Gegenkathete $\Delta s$.