Haidingerringe

Bei Haidingerringen, handelt es sich um eine durch Interferenz hervorgerufene optische Erscheinung. Sie sind nach dem österreichischen Geologen und Mineralogen Wilhelm Karl Ritter von Haidinger benannt. Er hat diese Erscheinung erstmals im Jahr 1849 beschrieben.

Die Haidingerringe entstehen, wenn Licht von einer ausgedehnten Lichtquelle auf eine planparallele Platte fällt. Dann wird jeder Lichtstrahl sowohl von der vorderen als auch der hinteren Oberfläche der Platte reflektiert. Die beiden Reflexionen sind dabei – außer bei senkrechtem Auftreffwinkel – parallel gegeneinander verschoben und haben einen Gangunterschied, der die Interferenz erzeugt wenn beide Strahlen in einer abbildenden Optik, wie dem Auge, zu einem Bildpunkt eines Objekts im Unendlichen fokussiert werden. Die Lage der Interferenzmaxima ist – bei homogenem Brechungsindex und konstanter Dicke der Platte – nur vom Blickwinkel auf die Platte abhängig, daher erscheinen sie ringförmig mit ihrem Zentrum dort, wo der Betrachter senkrecht auf die Platte schaut.

Formeln

Verschiebung $\textstyle \delta$ und Gangunterschied $\textstyle \Delta s$ hängen vom Auftreffwinkel $\textstyle \alpha$ und der Dicke der Platte $\textstyle D$, sowie von ihrem Brechungsindex $n$ ab.

$\delta =2\,D\,\tan \alpha _{i}$

$\Delta s=2\,D/\cos \alpha _{i}$

$\textstyle \alpha _{i}$ ist hier der Winkel zum Lot im Inneren der Platte, der sich aus dem äußeren Auftreffwinkel durch das Snelliussche Brechungsgesetz ergibt: $\textstyle \sin \alpha _{i}={\frac {n\,\sin \alpha }{n_{\mathrm {Luft} }}}{}{}$

Praktische Bedeutung

Dieses Verfahren, bei welchem es im Idealfall zur Herausbildung konzentrischer Kreise kommt, wird beispielsweise zur interferometrischen Bestimmung der Planparallelität von Glasplatten genutzt. Im Fabry-Pérot-Interferometer wird an Stelle der planparallelen Platte ein Spalt zwischen zwei reflektierenden Oberflächen genutzt.