Geometrische Optik

Chapter

Zusammenfassung

In der geometrischen Optik wird die Ausbreitung des Lichts mit Hilfe von Lichtstrahlen beschrieben. Das ist eine Näherung, bei der die Wellennatur des Lichts außer Acht gelassen wird. Sie dient in erster Linie dazu, den Weg des Lichts durch ein optisches Instrument auf einfache Weise zu berechnen. Man geht dabei von den Gesetzen der Reflexion und der Lichtbrechung aus, sowie von der geradlinigen Ausbreitung des Lichts im Vakuum und in homogenen Medien. Diese drei Gesetze lassen sich auf ein gemeinsames Prinzip zurückführen, auf das Fermatsche Prinzip, mit dem wir uns im ersten Abschnitt befassen werden. Es ermöglicht einerseits manche Probleme auf sehr einfache Art zu lösen, andererseits ist es auch als Prinzip höchst interessant.

Der zweite Abschnitt ist das Kernstück des Kapitels. Es wird untersucht, wie die optische Abbildung eines Gegenstandes zustande kommt, und wie man bei Linsen und bei Linsensystemen Ort und Größe des Bildes berechnen oder grafisch konstruieren kann. In ähnlicher Weise lässt sich dann auch die Abbildung durch Spiegel behandeln (Abschn. 6.3). Im letzten Abschnitt geht es um die praktische Anwendung: Wir untersuchen, wie der Strahlengang in optischen Instrumenten durch Blenden beeinflusst wird. Sodann werden das menschliche Auge und die Funktionsweise von einigen optischen Instrumenten diskutiert: Fotoapparat, Lupe, Mikroskop, Fernrohr, Prismenspektrometer und Diaprojektor.

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© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2017

Authors and Affiliations

  1. 1.Fak. Physik und Astronomie, Physikalisches InstitutUniversität HeidelbergHeidelbergDeutschland
  2. 2.Fak. Physik und Astronomie, Physikalisches InstitutUniversität HeidelbergHeidelbergDeutschland

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