Farbgraphiken zum Buch

Optik – Lichtstrahlen, Wellen, Photonen.

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3 Die Geometrische Optik
3.1 Das Fermatsche Prinzip
3.2 Strahlenablenkung durch ein Prisma
3.3 Die optische Abbildung
3.4 Instrumente der geometrischen Optik

Abb. 3.1: Zur Definition eines Lichtstrahls:

3.1 Das Fermatsche Prinzip

Abb. 3.2: Das Fermatsche Prinzip.
Abb. 3.3: Reflexion an einer überkrümmten Ellipse.
Abb. 3.4: Ableitung des Reflexionsgesetzes mit Hilfe des Fermatschen Prinzips.
Abb. 3.5: Definition von Strahlrichtung und Oberflächennormale
Abb. 3.6: Strahlablenkung an einem Winkelspiegel.
Abb. 3.7: Ableitung des Brechungsgesetzes.

3.2 Strahlenablenkung durch ein Prisma

Abb. 3.8: Definition von Strahlrichtungen und Oberflächennormale.
Abb. 3.9: Fata Morgana.
Abb. 3.10: Strahlablenkung durch Brechung an einem Prisma.
Abb. 3.11: Geometrie des Strahlverlaufs bei einem Regenbogen.
Abb. 3.12: Strahlengang bei Hauptregenbogen und Nebenregenbogen.
Abb. 3.13: Verlauf der Lichtstrahlen nach Ablenkung an einem Wassertropfen.
Abb. 3.14: Ablenkwinkel für Haupt- und Nebenregenbogen.
Abb. 3.15: Ablenkwinkel am Wassertropfen für rotes und blaues Licht.
Abb. 3.16: Da der Minimalablenkwinkel.
Abb. 3.17: Lage von Haupt- und Nebenregenbogen.
Abb. 3.18: Interferenzbild bei der Beleuchtung einer Glaskugel.

3.3 Die optische Abbildung

Abb. 3.19: Schematische Darstellung einer reellen Abbildung.
Abb. 3.20: Schematische Darstellung einer virtuellen Abbildung.
Abb. 3.21: Abbildung an einem Kugelspiegel.
Abb. 3.22: Brennpunkt an einem Spiegel großer Öffnung.
Abb. 3.23: Brechung an einer Kugeloberfläche.
Abb. 3.24: Mehrfache Anwendung der Abbildungsgleichung ...
Abb. 3.25: Abbildung durch eine dünne Linse.
Abb. 3.26: Geometrische Konstruktion der Abbildung
Abb. 3.27: Die Abbildung an einem komplizierten zentrierten System.
Abb. 3.28: Matrizenverfahren zur Berechnung paraxialer Strahlen.
Abb. 3.29: Brechung an einer gekrümmten Kugelfläche.
Abb. 3.29a: Translation.
Abb. 3.30: Schemazeichnung zur Abbildung.
Abb. 3.31: Strahlenänderung an einer Linse.
Abb. 3.32: Hauptebenen und Matrizenmethode.
Abb. 3.33: Abbildung durch zwei dünne Linsen und eine dicke Linse.
Abb. 3.34: Lage der Hauptebenen.
Abb. 3.35: Chromatische Aberration.
Abb. 3.36: Chromatische Aberration bei einer einfachen Linse
Abb. 3.37: Sphärische Aberration.
Abb. 3.38a: Sphärische Aberration an planer Platte.
Abb. 3.38b: Sphärische Aberration an planer Platte.
Abb. 3.39: Astigmatismus.
Abb. 3.40: Schematische Zeichnung zur Definition von GesichtsfeldW ...
Abb. 3.41: Schematische Darstellung zur Definition der Austrittspupille.
Abb. 3.42: Fresnellinse.

3.4 Instrumente der geometrischen Optik

Abb. 3.44: Darstellung des Strahlengangs in einem Projektionsapparat.
Abb. 3.45: Darstellung einer photographischen Kamera.
Abb. 3.46: Teleobjektive.
Abb. 3.47: Zur Schärfentiefe.
Abb. 3.48: Aufbau des menschlichen Auges.
Abb. 3.49: Normal- und Fehlsichtigkeiten des menschlichen Auges.
Abb. 3.50: Gesehene Größe eines Gegenstandes.
Abb. 3.51: Funktion einer Lupe.
Abb. 3.52: Vergrößerung eines Mikroskops.
Abb. 3.53: Immersionsflüssigkeit.
Abb. 3.55: Strahlengang in einem astronomischen Fernrohr.
Abb. 3.56: Strahlengang in einem terrestrischen Fernrohr.
Abb. 3.57: Änderung des Bündelquerschnitts beim Fernrohr.
Abb. 3.58: Verschiedene Typen von astronomischen Spiegelteleskopen.
Abb. 3.59: Konstruktionsprinzipien für große Primärspiegel.
Abb. 3.60: Korrektur der Atmosphäreneinflüsse durch adaptive Optik.






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