Optik: Grundlagen und Anwendungen ; mit ... Tabellen, Beispielen und Aufgaben mit Lösungen
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| Published: |
Frankfurt am Main
Deutsch
2011
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INHALTSVERZEICHNIS
1. PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 1
1 .1 EINFUEHRUNG 1
1.2 ELEKTROMAGNETISCHES SPEKTRUM 2
1.3 AUSBREITUNG UND ENERGIETRANSPORT VON ELEKTROMAGNETISCHEN WELLEN 3
1.4 REFLEXION UND BRECHUNG 13
1.4.1 REFLEXIONS-UND BRECHUNGSGESETZE 13
1.4.2 DIE FRESNELSCHEN FORMELN 13
1.4.3 FOLGERUNGEN AUS DEN FRESNELSCHEN FORMELN 17
1.5 INTERFERENZ 24
1.5.1 UEBERLAGERUNG VON WELLEN 24
1.5.2 INTERFERENZ AN PLANPARALLELEN SCHICHTEN 26
1.6 KOHAERENZ 30
1.7 BEUGUNG 37
1.7.1 HUYGENS-FRESNEL-PRINZIP 37
1.7.2 BEUGUNG AM SPALT UND LOCHBLENDE 41
1.8 EIGENSCHAFTEN OPTISCHER MEDIEN 46
1.8.1- DISPERSION 46
1.8.2 ABSORPTION 47
1.9 AUFGABEN 50
2. OPTISCHE ABBILDUNG 55
2.1 BESCHREIBUNG VON STRAHLEN 55
2.2 STRAHLTRANSFORMATION DURCH OPTISCHE ELEMENTE 57
2.2.1 TRANSLATION UND BRECHUNG AN EINER SPHAERISCHEN FLAECHE 57 2.2.2
STRAHLDURCHGANG DURCH LINSEN 60
2.3 ABBILDUNGSGLEICHUNGEN 63
2.3.1 CHARAKTERISIERUNG DER OPTISCHEN ABBILDUNG 63
2.3.2 ABBILDUNG DURCH EINE DUENNE LINSE 66
2.3.3 ABBILDUNG DURCH OPTISCHE SYSTEME, HAUPTEBENEN 74
2.4 STRAHLBEGRENZUNG 83
2.4.1 APERTURBLENDE UND PUPILLEN 84
2.4.2 GESICHTSFELDBLENDEN, FELDLINSEN UND KONDENSOREN 88
2.5 ABBILDUNGSFEHLER 91
2.5.1 OEFFNUNGSFEHLER (SPHAERISCHE ABERRATION) 92
2.5.2 KOMA 96
2.5.3 ASTIGMATISMUS UND BILDFELDWOELBUNG 98
2.5.4 VERZEICHNUNG 100
2.5.5 CHROMATISCHE ABERRATION 100
2.5.6 BEUGUNGSBEGRENZTES AUFLOESUNGSVERMOEGEN BEI DER OPTISCHEN ABBILDUNG
101
2.5.7 BEWERTUNG ABBILDENDER SYSTEME - DIE
MODULATIONSUEBERTRAGUNGSFUNKTION
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1010118366
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
II INHALTSVERZEICHNIS
104
2.6 AUFGABEN 116
3. OPTISCHE ELEMENTE AUF DER GRUNDLAGE VON REFLEXION UND BRECHUNG 119
3.1 ABBILDENDE ELEMENTE 119
3.1.1 SPHAERISCHE LINSEN 119
3.1.2 ABBILDENDE ELEMENTE FUER DIE OPTISCHE FASERTECHNIK 120
3.1.3 ASPHAERISCHE ABBILDENDE ELEMENTE 125
3.2 PRISMEN 129
3.2.1 DISPERSIONSPRISMEN 129
3.2.2 REFLEXIONSPRISMEN 132
3.3 AUFGABEN 136
4. OPTISCHE INSTRUMENTE 139
4.1 DAS MENSCHLICHE AUGE 139
4.2 AUGENBEZOGENE INSTRUMENTE 141
4.2.1 VERGROESSERUNG AUGENBEZOGENER INSTRUMENTE 141
4.2.2 LUPEN UND OKULARE 142
4.2.3 MIKROSKOP 146
4.2.4 FERNROHR 152
4.2.5 PROJEKTOREN 159
4.3 SPEKTRALGERAETE 161
4.3.1 OPTISCHER GRUNDAUFBAU 162
4.3.2 PRISMENSPEKTRALGERAETE, AUFLOESUNGSVERMOEGEN 163
4.3.3 GITTERSPEKTRALGERAETE 165
4.4 AUFGABEN 173
5. STRAHLUNGSBEWERTUNG (FOTOMETRIE) UND STRAHLUNGSGESETZE 177
5.1 STRAHLUNGSPHYSIKALISCHE GROESSEN 178
5.2 ANWENDUNGEN 183
5.2.1 EINFACHE MODELLE FUER STRAHLUNGSQUELLEN 184
5.2.2 BESTRAHLUNG EINER EMPFAENGERFLAECHE 186
5.2.3 FOTOMETRISCHE GROESSEN BEI EINER ABBILDUNG 189
5.3 BEWERTUNG DURCH EMPFAENGER, SPEKTRALE GROESSEN 193
5.3.1 SPEKTRALE STRAHLUNGSPHYSIKALISCHE GROESSEN 193
5.3.2 STRAHLUNGSBEWERTUNG DURCH EMPFAENGER 194
5.4 LICHTTECHNISCHE GROESSEN 195
5.5 AUFGABEN 200
6. LICHTQUELLEN 203
6. 1 ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN 203
6.2 GLUEHLAMPEN 205
6.2.1 STRAHLUNGSPHYSIKALISCHE GROESSEN DES TEMPERATURSTRAHLERS 205 6.2.2
AUFBAU UND KONSTRUKTIVE MERKMALE 208
6.3 GASENTLADUNGSLAMPEN 211
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS III
6.4 DER LASER 214
6.4.1 SPONTANE UND INDUZIERTE EMISSION 214
6.4.2 DER LASER ALS RUECKGEKOPPELTER OPTISCHER VERSTAERKER 216
6.4.3 LASERSYSTEME 220
6.5 AUFGABEN 223
7. OPTIK GAUSSSCHER STRAHLEN 225
7.1 AUSBREITUNG GAUSSSCHER STRAHLEN 225
7.2 FOKUSSIERUNG GAUSSSCHER STRAHLEN 232
7.2.1 DURCHGANG GAUSSSCHER STRAHLEN DURCH EINE DUENNE LINSE 232 7.2.2
DURCHGANG DURCH EIN TELESKOP, STRAHLAUFWEITUNG 238
7.3 STRAHLUNG VON VIELMODEN-LASEM 239
7.4 AUFGABEN 243
8. FILTERNDE ELEMENTE 245
8.1 ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN 245
8.2 ABSORPTIONSFILTER 248
8.3 FILTER AUF DER BASIS VON INTERFERENZEN 250
8.3.1 VIELSTRAHLINTERFERENZEN AN MEHRSCHICHTFILMEN 251
8.3.2 INTERFERENZFILTER, FABRY-PEROT-ETALON 261
8.3.3 DIELEKTRISCHE SPIEGEL, FARBTEILER 270
8.3.4 ANTIREFLEXBESCHICHTUNG 272
8.3.5 BRAGG-REFLEKTOREN 274
8.4 AUFGABEN 284
9. OPTISCHE WELLENLEITER 287
9.1 SCHICHTWELLENLEITER 288
9.1.1 LICHTFUEHRUNG DURCH TOTALREFLEXION 288
9.1.2 MODEN EINES LICHTWELLENLEITERS 289
9.2 LICHTLEITFASERN 298
9.2.1 STUFENINDEXFASERN 299
9.2.2 GRADIENTENFASERN 303
9.3 DAEMPFUNG UND BANDBREITE VON OPTISCHEN FASERN 306
9.3.1 DAEMPFUNG 306
9.3.2 DISPERSION UND BANDBREITE VON OPTISCHEN FASERN 309
9.4 OPTISCHE VERZWEIGUNGEN 313
9.4.1 ALLGEMEINE BETRACHTUNGEN 313
9.4.2 PRINZIP DER RICHTKOPPLUNG 314
9.5 OPTISCHE DATENUEBERTRAGUNG 316
9.6 AUFGABEN 318
10. POLARISATIONSOPTIK 321
10. 1 POLARISATION DES LICHTS 321
10.2 POLARISATIONSELEMENTE 327
10.3 POLARISATIONSABHAENGIGE EFFEKTE 333
IMAGE 4
IV INHALTSVERZEICHNIS
10.3.1 REFLEXION UND BRECHUNG 333
10.3.2 POLARISATIONSELEMENTE AUF DER GRUNDLAGE VON DOPPELBRECHUNG 336
10.3.3 DICHROISMUS 347
MATRIXDARSTELLUNG DER POLARISATION 348
10.4.1 JONES-VEKTOREN 349
10.4.2 JONES-MATRIZEN 351
10.5 AUFGABEN. 356
11. LOESUNGEN DER AUFGABEN 359
11.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 359
11.2 OPTISCHE ABBILDUNG 364
11.3 OPTISCHE ELEMENTE 368
11.4 OPTISCHE INSTRUMENTE 370
11.5 STRAHLUNGSBEWERTUNG UND STRAHLUNGSGESETZE 375
11.6 LICHTQUELLEN 379
11.7 OPTIK GAUSSSCHER STRAHLEN 381
11.8 FILTERNDE ELEMENTE 383
11.9 OPTISCHE WELLENLEITER 386
11.10 POLARISATIONSOPTIK 388
LITERATUR 392
STICHWORTVERZEICHNIS 393
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