Geometrische Optik PDF

Bitte wenden Sie sich bei Fragen, die einzelne Fächer, Schularten oder Geometrische Optik PDF betreffen, an die jeweilige Fachredaktion. Sonnenlicht in ihrem Brennpunkt sammelt, ist das einfachste Beispiel eines solchen Strahlenganges: die Sonnenstrahlen verlaufen vor der Linse parallel, nach der Linse konvergent auf den Brennpunkt zu und nach dem Brennpunkt divergent auseinander.


Författare: Hans-Georg Zimmer.

Die geometrische Optik ist aus der Mode gekommen. Die Forscher sehen wenig Hoffnung, bei der Bearbeitung dieser Disziplin der ldas­ sischen Physik zu wesentlichen neuen Erkenntnissen zu kommen. Die Lehrer meiden den Stoff, weil er durch die jahrhundertelangen Exerzier­ iibungen der Mathematiker sprOde geworden ist und nicht mehr ins Konzept des modemen Physikunterrichts paBt. Geblieben und in letzter Zeit wohl gar gewachsen ist die Bedeutung der geometrischen Optik fUr die Technik. Sie ermoglicht die Konstruktion der optischen Instru­ mente, die wir im taglichen Leben, in Wissenschaft, Forschung und In­ dustrie als Werkzeuge benutzen. In diesem Biichlein will ich zweierlei zeigen, niimlich die Gesetze der geometrischen Optik und ihre Anwendung bei der Konstruktion optischer Instrumente. Zum Aufbau der Theorie benutze ich nicht das Snelliussche Brechungsgesetz, sondem einen Erhaltungssatz fiir die Strahlungs­ energie. Damit erreiche ich eine Anpassung an die jetzt in der Physik iibliche Methodik, es fallen auch geometrische HilfsgroBen und die durch sie bedingten Singularitaten weg. Die Gesetze der geometrischen Optik lassen sich dadurch einfacher formulieren, ihre physikalische Bedeutung wird klarer. Bei der Ausfiihrung habe ich versucht, den Wiinschen der Lehrer und der Techniker in gleichem MaBe entgegenzukommen und den Stoff auf den Umfang eines Taschenbuches zu beschranken. Man wird deshalb keinen systematischen Ausbau der Theorie finden und auch keine An­ leitung zum Bau optischer Instrumente, vielleicht aber die Anregung, das eine zu tun und das andere nicht zu lassen.

Zur Charakterisierung der Abstrahlungscharakteristik ist die Divergenz eine Maßzahl für denjenigen Öffnungswinkel des Strahlengangs, der auch im parallelen Bündel deshalb unvermeidlich ist, weil jede reale Lichtquelle ein Flächenstrahler ist. Dies hat zur Folge, dass beispielsweise der oben erwähnte Brennfleck, den eine Sammellinse mit Sonnenlicht erzeugt, schon ohne den Effekt der Lichtbeugung eine endliche Ausdehnung besitzt, also kein idealer Punkt ist. Diese Seite wurde zuletzt am 14. Februar 2018 um 09:24 Uhr bearbeitet. Regelfall durch Anklicken dieser abgerufen werden.

Möglicherweise unterliegen die Inhalte jeweils zusätzlichen Bedingungen. Lehre vom Licht genannt, ist ein Gebiet der Physik und beschäftigt sich mit der Ausbreitung von Licht sowie dessen Wechselwirkung mit Materie, insbesondere im Zusammenhang mit optischen Abbildungen. Wissenschaftsgebiet der Physik, sondern eine technische Disziplin bezogen auf die Fertigung optischer Systeme. Umgangssprachlich wird die Summe aller optischen Bauteile eines Gerätes gelegentlich auch Optik genannt.

Optik im Sinne von Aussehen findet sich ebenfalls in der Umgangssprache. Es werden zwei klassische Zugänge zur Lichtausbreitung unterschieden: Die Wellenoptik und die geometrische Optik. Grundlage der Wellenoptik ist die Wellennatur des Lichts. Die Gesetzmäßigkeiten der geometrischen Optik gelten für den Fall, dass die Abmessungen des optischen Systems sehr groß sind gegenüber der Wellenlänge des Lichts. Eine wichtige Teildisziplin der Optik ist die Quantenoptik, die sich mit den Wechselwirkungen von Licht und Materie beschäftigt. Dabei spielt besonders der gequantelte Charakter des Lichts eine bedeutende Rolle. Fourieroptik von theoretischem und technischem Interesse.

In der geometrischen Optik wird Licht durch idealisierte Strahlen angenähert. Der Weg des Lichtes, etwa durch ein optisches Instrument, wird durch Verfolgen des Strahlenverlaufs konstruiert. Als Wellenoptik wird der Bereich der Optik bezeichnet, der von der Wellennatur des Lichts handelt. Sie erklärt Phänomene, die durch die geometrische Optik nicht erklärt werden können, da bei ihnen die Welleneigenschaft des Lichtes relevant sind. Streuung des Lichts an Partikeln, die in dem Volumen, durch das das Licht fällt, verteilt sind.

Auf der Wellenoptik bauen die Kristalloptik und die Magnetooptik auf. Oberflächen ist für die optische Wahrnehmung des Menschen bedeutsam, ist aber bislang nur unvollständig verstanden. Manche Oberflächen, wie etwa die menschliche Haut, sind in den obersten Hautschichten teilweise transparent, so dass optisch keine reflektierende Fläche, sondern eine reflektierende Schicht vorliegt. Eine abstrakte Beschreibung der optischen Vorgänge an derartigen Oberflächen ist kompliziert, und einer der Gründe, dass computergenerierte Bilder künstlich wirken können.

Mit der Entstehungsgeschichte von Sehhilfen sind die auf Gotland gefundenen Visby-Linsen aus dem 11. Einige dieser Linsen können sich in der Abbildungsqualität mit heutigen Linsen messen. Das Design, die Auslegung und die Fertigung optischer Systeme wird als technische Optik bezeichnet und zählt im Unterschied zur physikalischen Optik zu den Ingenieurwissenschaften, da hier die konkrete Konstruktion und Herstellung optischer Geräte sowie die Konzeption spezifischer Strahlengänge im Vordergrund stehen. Im Folgenden sind die wichtigsten Bauelemente, Komponenten und Geräte aufgelistet. Friedrich Wilhelm Barfuß: Populäres Lehrbuch der Optik, Katoptrik und Dioptrik.