Inhalt
des Buches
1
Einführung
und historischer Überblick
2
Licht
als elektromagnetische Welle
2.1
Die
Wellengleichung und ihre Lösungen
2.1.1
Energie
und Impuls von Licht
2.1.2
Wellenpakete
2.1.3
Phasen-
und Gruppengeschwindigkeit
2.2
Dispersion
von Licht
2.2.1
Die
Frequenzabhängigkeit der Dielektrizitätskonstante
2.2.2
Der
Brechungsindex
2.2.3
Die
Absorption von Licht
2.2.4
Die
Dispersion von dichten Medien
2.2.5
Brechungsindex
und Absorption von Metallen
2.3
Elektromagnetische
Wellen an Grenzflächen
2.3.1
Reflexions-
und Brechungsgesetz
2.3.2
Die
Fresnelschen Formeln für den Reflexionsgrad einer Grenzfläche
2.3.3
Totalreflexion
und evaneszente Wellen
2.4
Lichtwellenleiter
2.4.1
Lichtleitung
durch Totalreflexion
2.4.2
Moden
in einem optischen Wellenleiter**
2.4.3
Lichtausbreitung
in einem Hohlleiter**
2.4.4
Moden
in einem dielektrischen Wellenleiter**
2.4.5
Lichtleitfasern
2.4.6
Herstellung
von Glasfasern
2.5
Absorbierende
und streuende Medien
2.5.1
Das
Reflexionsvermögen absorbierender Medien
2.5.2
Die
Farbe von Gegenständen
2.5.3
Streuung
von elektromagnetischen Wellen
3
Die
Geometrische Optik
3.1 Das
Fermatsche Prinzip
3.1.1 Das Reflexionsgesetz
3.1.2 Das Fermatsche Prinzip und
das Brechungsgesetz
3.2 Strahlenablenkung
durch
ein
Prisma
3.2.1 Der Regenbogen
3.3 Die
optische Abbildung
3.3.1 Reelle und virtuelle
Abbildungen
3.3.2 Abbildung an einem
Kugelspiegel
3.3.3 Abbildung durch brechende
Kugelflächen
3.3.4
Abbildungsgleichung
für dünne Linsen
3.3.5
Dicke
Linsen und Linsensysteme
3.3.6
Berechnung
der Ausbreitung paraxialer Strahlen mit dem Matrizen-Verfahren
3.3.7
Anwendungen
der Matrizenmethode
3.3.8
Linsenfehler
3.3.9
Begrenzungen
in optischen Systemen
3.3.10 Design
und
Herstellung
von
Objektiven
3.4
Instrumente
der geometrischen Optik
3.4.1
Der
Projektionsapparat .
3.4.2
Die
photographische Kamera
3.4.3
Das
Auge
3.4.4
Vergrößernde
optische Instrumente
4
Welleneigenschaften
von Licht
4.1
Qualitative
Behandlung der Beugung
4.1.1
Das
Huygenssche Prinzip
4.1.2
Die
Fresnelsche Beugung
4.2
Mathematische
Behandlung der Beugung
4.2.1
Die
Fresnel- Kirchhoffsche Beugungstheorie**
4.2.2
Fresnelsche
und Fraunhofersche Beugung
4.2.3
Fraunhofersche
Beugung
4.2.4
Das
Babinetsche Prinzip
4.3
Spezielle
Fälle der Fraunhoferschen Beugung
4.3.1
Beugung
an einem langen Spalt
4.3.2
Beugung
an einer Rechteckblende
4.3.3
Beugung
an einer kreisförmigen Öffnung
4.3.4
Beugung
am Doppelspalt
4.3.5
Beugung
am Gitter
4.3.6
Gitterspektrometer
4.3.7
Beugung
an mehrdimensionalen Gittern
4.4 Interferenz
4.4.1 Die Kohärenz von Lichtquellen
4.4.2
Spezielle
Interferometeranordnungen
4.4.3
Interferenzen
dünner Schichten
4.4.4
Vielfachinterferenzen
am Beispiel des Fabry-Perot-Interferometers
4.5
Anwendungen
von Beugung und Interferenz
4.5.1
Das
Auflösungsvermögen optischer Geräte
4.5.2
Die
Abbesche Theorie der Bildentstehung und Fourieroptik
4.5.3
Holographie
4.5.4
Laser-Strahlen
– Die Optik Gaußscher Bündel*
4.5.5
Gaußsche
Bündel und abbildende Elemente**
4.6
Die
Polarisation von Licht
4.6.1
Polarisationszustände
von Licht
4.6.2
Polarisatoren
4.6.3
Doppelbrechung
4.6.4
Anwendungen
der Doppelbrechung
4.6.5
Induzierte
Doppelbrechung
4.6.6
Optische
Aktivität und Faraday-Effekt
4.7
Nichtlineare
Optik
4.7.1
Phänomene,
die mit der nichtlinearen Suszeptibilität zweiter Ordnung verknüpft
sind*
4.7.2
Phänomene,
die mit der nichtlinearen Suszeptibilität dritter Ordnung verknüpft
sind*
5
Quantenphänomene:
Licht als Welle und Teilchen
5.1
Der
Photoeffekt
5.1.1
Eigenschaften
von Photonen
5.1.2
Licht
ist Welle und Teilchenstrom
5.1.3
Doppelspalt
als Instrument zur Unterscheidung von Welle und Teilchen
5.1.4
Photoeffekt
in der Anwendung: Nachweis von Licht*
5.2
Strahlungsgesetze
und Lichtquellen
5.2.1
Strahlungsphysikalische
Größen
5.2.2
Lichttechnische
Größen*
5.2.3
Das
Kirchhoffsche Strahlungsgesetz
5.2.4
Das
Emissionsverhalten eines schwarzen Strahlers
5.2.5
Strahlungsgesetze
5.2.6
Die
Plancksche Strahlungsformel
5.2.7
Lichtquellen
für Beleuchtungszwecke*
5.2.8
Der
Laser
A
Anhang:
Fouriertransformation
A.1
Fourierreihen
A.2
Fourierintegrale:
Transformationen nichtperiodischer Funktionen
A.3
Eigenschaften
der Fouriertransformation
A.4
Rechenregeln
für Fouriertransformationen
A.5
Eigenschaften
der Deltafunktion
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