Optik, Laser, Wellenleiter: mit zahlreichen Beispielen und 133 Aufgaben mit vollständigen Lösungen
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| Language: | German |
| Published: |
Berlin [u.a.]
Springer
1997
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS 1. EINLEITUNG 1 2. STRAHLENOPTIK 7 2.1 REFLEXION UND
BRECHUNG 7 2.1.1 BRECHUNG 7 2.1.2 DER BRECHUNGSINDEX 7 2.1.3 REFLEXION 9
2.1.4 TOTALREFLEXION 10 2.1.5 REFLEXIONSPRISMEN 11 2.2 ABBILDUNG 12
2.2.1 SPHAERISCHE OBERFLAECHEN 12 2.2.2 OBJEKT-BILD-BEZIEHUNG 14 2.2.3
ANWENDUNG DER VORZEICHENKONVENTION 16 2.2.4 DIE ABBILDUNGSGLEICHUNG 16
2.2.5 KLASSIFIKATION DER LINSEN UND BILDER 19 2.2.6 SPHAERISCHE SPIEGEL
20 2.2.7 DICKE LINSEN 21 2.2.8 BILDKONSTRUKTION 23 2.2.9 DER
ABBILDUNGSMASSSTAB 25 2.2.10 DIE NEWTONSCHE FORM DER ABBILDUNGSGLEICHUNG
27 2.2.11 DIE HELMHOLTZ-LAGRANGESCHE INVARIANTE 27 2.2.12 ABERRATIONEN
28 AUFGABEN 29 3. OPTISCHE INSTRUMENTE 33 3.1 DAS AUGE (ALS OPTISCHES
INSTRUMENT) 33 3.2 DIE PHOTOGRAPHISCHE KAMERA 37 3.2.1 DIE
PHOTOGRAPHISCHE SCHICHT 38 3.2.2 SENSITOMETRIE 40 3.2.3 DAS
AUFLOESUNGSVERMOEGEN 42 3.2.4 DIE SCHAERFENTIEFE 43 3.3 PROJEKTIONSSYSTEME
44 3.4 DIE LUPE 46 3.5 DAS MIKROSKOP 47 3.6 DAS KONFOKALE
SCANNING-MIKROSKOP 49 3.6.1 DIE NIPKOW-SCHEIBE 51 3.7 FERNROHRE 52 3.7.1
PUPILLEN UND BLENDEN 53 3.7.2 GESICHTSFELDBLENDEN 55 3.7.3 TERRESTRISCHE
FERNROHRE 55 3.8 DAS AUFLOESUNGSVERMOEGEN OPTISCHER INSTRUMENTE 56 3.8.1
DIE KAMERA 57 3.8.2 DAS FERNROHR 57 3.8.3 DAS MIKROSKOP 58 3.8.4 DER
KONDENSOR 60 AUFGABEN 62 4. LICHTQUELLEN UND DETEKTOREN 67 4.1
RADIOMETRIE UND PHOTOMETRIE 67 4.1.1 RADIOMETRISCHE EINHEITEN 67 4.1.2
PHOTOMETRISCHE EINHEITEN 69 4.1.3 PUNKTQUELLEN 71 4.1.4 AUSGEDEHNTE
QUELLEN 72 4.1.5 DER DIFFUSE REFLEKTOR 73 4.1.6 DIE ULBRICHTSCHE KUGEL
74 4.1.7 DIE BELEUCHTUNGSSTAERKE IM BILD 76 4.1.8 DIE LEUCHTDICHTE IM
BILD 78 4.2 LICHTQUELLEN 80 4.2.1 SCHWARZE KOERPER 80 4.2.2
FARBTEMPERATUR UND STRAHLUNGSTEMPERATUR 85 4.2.3 LINIENQUELLEN 85 4.2.4
LICHTEMITTIERENDE DIODEN (LEDS) 89 4.3 DETEKTOREN 90 4.3.1
QUANTENDETEKTOREN 90 4.3.2 THERMISCHE DETEKTOREN 95 4.3.3
LEISTUNGSPARAMETER VON DETEKTOREN 98 AUFGABEN 102 5. WELLENOPTIK 105 5.1
WELLEN 105 5.1.1 ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN 107 5.1.2 DIE KOMPLEXE
EXPONENTIELLE SCHREIBWEISE 108 5.2 UEBERLAGERUNG VON WELLEN 109 5.2.1 DIE
GRUPPENGESCHWINDIGKEIT 110 5.2.2 DER BRECHUNGSINDEX EINER WELLENGRUPPE
110 5.3 INTERFERENZ DURCH TEILUNG DER WELLENFRONT 112 5.3.1 INTERFERENZ
AM DOPPELSPALT 112 5.3.2 INTERFERENZ AM MEHRFACHSPALT 114 5.4
INTERFERENZ DURCH TEILUNG DER AMPLITUDE 116 5.4.1 ZWEISTRAHLINTERFERENZ
116 5.4.2 VIELSTRAHLINTERFERENZ 118 5.5 BEUGUNG 120 5.5.1 BEUGUNG AM
EINZELSPALT 122 5.5.2 INTERFERENZ AN ENDLICHEN SPALTEN 125 5.5.3
FRESNEL-BEUGUNG 125 5.5.4 FERNFELD UND NAHFELD 129 5.5.5 DAS
BABINET-PRINZIP 131 5.5.6 DAS FERMATSCHE PRINZIP 132 5.6 KOHAERENZ 133
5.6.1 ZEITLICHE KOHAERENZ 135 5.6.2 RAEUMLICHE KOHAERENZ 136 5.6.3 KOHAERENZ
THERMISCHER LICHTQUELLEN 137 5.6.4 KOHAERENZ DER MIKROSKOPBELEUCHTUNG 138
5.7 DIE THEORETISCHE AUFLOESUNGSGRENZE 139 5.7.1
ZWEI-PUNKT-AUFLOESUNGSVERMOEGEN 139 5.7.2 KOHAERENTE BELEUCHTUNG 140 5.7.3
DIFFUSE KOHAERENTE BELEUCHTUNG 141 5.7.4 QUASI-THERMISCHE LICHTQUELLEN
144 AUFGABEN 145 6. INTERFEROMETRIE UND VERWANDTE GEBIETE 149 6.1
BEUGUNGSGITTER 149 6.1.1 GEBLAZTE GITTER 151 6.1.2 DAS SPEKTRALE
AUFLOESUNGSVERMOEGEN 152 6.2 DAS MICHELSON-INTERFEROMETER 153 6.2.1 DAS
TWYMAN-GREEN-INTERFEROMETER 154 6.2.2 DAS MACH-ZEHNDER-INTERFEROMETER
155 6.3 DAS FABRY-PEROT-INTERFEROMETER 157 6.3.1 SPEKTRALES
AUFLOESUNGSVERMOEGEN 157 6.3.2 FREIER SPEKTRALBEREICH 159 6.3.3 KONFOKALES
FABRY-PEROT-INTERFEROMETER 159 6.4 MEHRSCHICHTSPIEGEL UND
INTERFERENZFILTER 160 6.4.1 LAMBDA- VIERTEL-SCHICHT 160 6.4.2
VIELSCHICHT-SPIEGEL 161 6.4.3 INTERFERENZFILTER 162 AUFGABEN 162 7.
HOLOGRAPHIE UND BILDVERARBEITUNG 165 7.1 HOLOGRAPHIE 165 7.1.1
OFF-AXIS-HOLOGRAPHIE 168 7.1.2 DAS HOLOGRAMM ALS ZONENPLATTE 170 7.1.3
AMPLITUDEN- UND PHASENHOLOGRAMME 171 7.1.4 DICKE HOLOGRAMME 172 7.2
OPTISCHE BILDVERARBEITUNG 174 7.2.1 DIE ABBESCHE THEORIE 175 7.2.2
FOURIERREIHEN 177 7.2.3 FOURIEROPTIK 181 7.2.4 ORTSFREQUENZ-FILTERUNG
181 7.2.5 PHASENKONTRAST 185 7.2.6 ANGEPASSTE FILTER 188 7.2.7 OPTISCHER
PROZESSOR MIT KONVERGENTEN BUENDELN 190 7.3 IMPULSANTWORT UND
UBERTRAGUNGSFUNKTION 191 7.3.1 DIE IMPULSANTWORT 191 7.3.2 DIE
KANTENANTWORT 194 7.3.3 DIE IMPULSANTWORT BEI DER KONFOKALEN
SCANNING-MIKROSKOPIE 195 7.3.4 BILDVERBESSERUNG 197 7.3.5 DIE OPTISCHE
UBERTRAGUNGSFUNKTION 199 7.3.6 DIE KOHAERENTE UBERTRAGUNGSFUNKTION 200
7.3.7 BEUGUNGSBEGRENZTE UEBERTRAGUNGSFUNKTIONEN 201 7.3.8 DIE MTF
PHOTOGRAPHISCHER FILME 203 7.4 DIGITALE BILDVERARBEITUNG . 204 7.4.1 DIE
VIDEOKAMERA 204 7.4.2 EINZELPIXEL-OPERATIONEN 205 7.4.3 KREUZKORRELATION
207 7.4.4 DAS VIDEO-MIKROSKOP 209 7.4.5 MIKROSKOPISCHE LAENGENMESSUNG 210
AUFGABEN 212 8. LASER 217 8.1 VERSTAERKUNG VON LICHT 217 8.1.1 DER
OPTISCHE VERSTAERKER 219 8.2 OPTISCH GEPUMPTE LASER 222 8.2.1
BILANZGLEICHUNGEN 222 8.2.2 DIE AUSGANGSLEISTUNG 224 8.2.3
GUETEGESCHALTETE LASER 224 8.2.4 MODENGEKOPPELTE LASER 226 8.3 OPTISCHE
RESONATOREN 228 8.3.1 LONGITUDINALMODEN 228 8.3.2 TRANSVERSALMODEN 230
8.3.3 GAUSSSCHE BUENDEL 231 8.3.4 DAS STABILITAETSDIAGRAMM 235 8.3.5
KOHAERENZ DER LASERSTRAHLUNG 236 8.4 SPEZIELLE LASERSYSTEME 237 8.4.1 DER
RUBIN-LASER 237 8.4.2 DER NEODYM-LASER 240 8.4.3 DER FARBSTOFFLASER 242
8.4.4 DER HE-NE-LASER 243 8.4.5 IONENLASER 244 8.4.6 DER CO 2 -LASER 246
8.4.7 ANDERE GASLASER 246 8.4.8 HALBLEITERLASER 247 8.5 LASERSICHERHEIT
247 8.5.1 SONNENBRILLEN 250 AUFGABEN 251 9. DIE ELEKTROMAGNETISCHE
THEORIE DES LICHTS UND POLARISATIONSEFFEKTE 253 9.1 REFLEXION UND
BRECHUNG 254 9.1.1 AUSBREITUNG 254 9.1.2 BREWSTER-WINKEL 254 9.1.3
REFLEXION 255 9.1.4 RELATIVER BRECHUNGSINDEX 257 9.1.5 TOTALREFLEXION
257 9.1.6 PHASENAENDERUNG 258 9.1.7 REFLEXION AN METALLEN 260 9.2
POLARISATION 261 9.2.1 DOPPELBRECHUNG 262 9.2.2 PHASENPLATTEN 264 9.2.3
GLAN-THOMPSON- UND NICOL-PRISMA 265 9.2.4 DICHROITISCHE POLARISATOREN
267 9.2.5 OPTISCHE AKTIVITAET 267 9.2.6 FLUESSIGKRISTALLE 268 9.3
NICHTLINEARE OPTIK 269 9.3.1 ERZEUGUNG DER 2. HARMONISCHEN 270 9.3.2
PHASENANPASSUNG 271 9.3.3 OPTISCHES MISCHEN 273 9.4 ELEKTROOPTIK,
MAGNETOOPTIK UND AKUSTOOPTIK 274 9.4.1 DER KERR-EFFEKT 274 9.4.2 DER
POCKELS-EFFEKT 275 9.4.3 ELEKTROOPTISCHE LICHTMODULATION 277 9.4.4
AKUSTOOPTISCHE STRAHLABLENKUNG 278 9.4.5 FARADAY-EFFEKT 279 AUFGABEN 280
10. OPTISCHE WELLENLEITER 283 10.1 STRAHLEN IN OPTISCHEN FASERN 283 10.2
MODEN IN OPTISCHEN WELLENLEITERN 286 10.2.1 AUSBREITUNGSKONSTANTE UND
PHASENGESCHWINDIGKEIT . . . 288 10.2.2 PRISMENKOPPLER 289 10.2.3
GITTERKOPPLER 291 10.2.4 MODEN IN WELLENLEITERN MIT KREISFOERMIGEM
QUERSCHNITT 293 10.2.5 ANZAHL DER MODEN IN EINEM WELLENLEITER 293 10.2.6
MONOMODE-WELLENLEITER 294 10.3 GRADIENTENINDEX-FASERN 295 10.3.1
PARABOLISCHES PROFIL 295 10.3.2 LOKALE NUMERISCHE APERTUR 298 10.3.3
LECKWELLEN 298 10.3.4 EINGESCHRAENKTE STARTBEDINGUNGEN 300 10.3.5
KRUEMMUNGSVERLUSTE UND MODENKOPPLUNG 302 10.4 VERBINDER 304 10.4.1
MULTIMODE-FASERN 304 10.4.2 MONOMODE-FASER 308 10.4.3 STERNKOPPLER 310
AUFGABEN 311 11. OPTISCHE FASER-MESSTECHNIK 315 11.1 ANFANGSBEDINGUNGEN
315 11.1.1 STRAHLENOPTISCHE ANFANGSBEDINGUNGEN 316 11.1.2
MODENGLEICHGEWICHTSSIMULATOR 317 11.1.3 MANTELMODENABSTREIFER 318 11.2
DAEMPFUNG 319 11.2.1 DAEMPFUNGSMESSUNG 320 11.3 BANDBREITE DER FASER 322
11.3.1 VERZERRUNG DER IMPULSFORM 322 11.3.2 MATERIALDISPERSION 323
11.3.3 WELLENLEITERDISPERSION 323 11.3.4 MESSUNG DER BANDBREITE 325
11.3.5 KOHAERENZLAENGE DER QUELLE 325 11.4 OPTISCHE REFLEKTOMETRIE IM
ZEITBEREICH 326 11.5 MESSUNG DES BRECHUNGSINDEXPROFILS 328 11.5.1
TRANSVERSALE METHODEN 329 11.5.2 LONGITUDINALE METHODEN 330 11.5.3
NAHFELDSCANNING 331 11.5.4 METHODE DER GEBROCHENEN STRAHLEN 332 11.5.5
MESSUNG DES KERNDURCHMESSERS 334 11.6 MESSUNG DER NUMERISCHEN APERTUR
336 AUFGABEN 337 12. INTEGRIERTE OPTIK 341 12.1 INTEGRIERTE OPTISCHE
SCHALTKREISE 341 12.1.1 KANAL- ODER STREIFENWELLENLEITER 343 12.1.2
FIRSTWELLENLEITER 344 12.1.3 VERZWEIGER 346 12.1.4 LASER MIT VERTEILTER
RUECKKOPPLUNG 347 12.1.5 KOPPLER 348 12.1.6 MODULATOREN UND SCHALTER 349
12.2 OPTISCHE SCHICHTBAUELEMENTE 353 12.2.1 MODEN-INDEX LINSEN 354
12.2.2 LUNEBURGLINSEN 355 12.2.3 GEODAETISCHE LINSEN . 356 12.2.4 GITTER
359 12.2.5 OBERFLAECHENEMITTIERENDE LASER 363 AUFGABEN 364 LOESUNGEN DER
BEISPIELE UND AUFGABEN 369 EMPFOHLENE LITERATUR 469 SACHVERZEICHNIS 476
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