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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: Geometrische Konstruktion der Abbildung an einem Hohlspiegel.
Abb. 3.23: Brennpunkt an einem Spiegel
großer Öffnung.
Abb. 3.24: Brechung an einer
Kugeloberfläche.
Abb. 3.25: Mehrfache Anwendung der
Abbildungsgleichung ...
Abb. 3.26: Abbildung durch eine dünne
Linse.
Abb. 3.27: Geometrische Konstruktion
der Abbildung
Abb. 3.28: Die Abbildung an einem
komplizierten zentrierten System.
Abb. 3.29: Matrizenverfahren zur
Berechnung paraxialer Strahlen.
Abb. 3.30: Brechung an einer
gekrümmten Kugelfläche.
Abb. 3.xx: Schemazeichnung zur reinen Translation.
Abb. 3.31: Schemazeichnung zur
Abbildung.
Abb. 3.32: Strahlenänderung an einer
Linse.
Abb. 3.33: Hauptebenen und
Matrizenmethode.
Abb. 3.34: Abbildung durch zwei dünne
Linsen und eine dicke Linse.
Abb. 3.35: Lage der Hauptebenen.
Abb. 3.36: Chromatische Aberration.
Abb. 3.37: Chromatische Aberration bei
einer einfachen Linse
Abb. 3.38: Sphärische Aberration.
Abb. 3.39a: Sphärische
Aberration an planer Platte.
Abb. 3.39b: Sphärische
Aberration an planer Platte.
Abb. 3.40: Astigmatismus.
Abb. 3.41: Schematische Zeichnung zur
Definition von GesichtsfeldW ...
Abb. 3.42: Schematische
Darstellung zur Definition der Austrittspupille.
Abb. 3.43: Fresnellinse.
3.4 Instrumente der
geometrischen Optik
Abb. 3.45: Darstellung des
Strahlengangs in einem Projektionsapparat.
Abb. 3.46: Darstellung einer
photographischen Kamera.
Abb. 3.47: Teleobjektive.
Abb. 3.48: Zur Schärfentiefe.
Abb. 3.49: Aufbau des menschlichen
Auges.
Abb. 3.50: Normal- und
Fehlsichtigkeiten des menschlichen Auges.
Abb. 3.51: Gesehene Größe eines
Gegenstandes.
Abb. 3.52: Funktion einer Lupe.
Abb. 3.53: Vergrößerung eines
Mikroskops.
Abb. 3.55: Immersionsflüssigkeit.
Abb. 3.56: Strahlengang in einem
astronomischen Fernrohr.
Abb. 3.57: Strahlengang in einem
terrestrischen Fernrohr.
Abb. 3.58: Änderung des
Bündelquerschnitts beim Fernrohr.
Abb. 3.59: Verschiedene Typen von
astronomischen Spiegelteleskopen.
Abb. 3.60: Konstruktionsprinzipien für
große Primärspiegel.
Abb. 3.61: Korrektur der
Atmosphäreneinflüsse durch adaptive Optik.
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