Inhaltsverzeichnis. Vorwort. Gliederung des Gesamtwerkes

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1 V Vorwort X Gliederung des Gesamtwerkes XII Historische Aspekte zur Lichtausbreitung 1 Das Heron sche Prinzip Reflexion an ebenen und gekrümmten Flächen 1 2 Ansätze von Descartes, Anwendungen auf Brechung und Snellius und Newton Totalreflexion 8 3 Ansätze von Snellius, Kepler, Anwendungen auf Brechung und Fermat und Huygens Totalreflexion 13 4 Das Fermat sche Prinzip Reflexion und Brechung; Abbildung durch Linsen 18 5 Licht als elektromagnetische Lichtgeschwindigkeit und Brechungsindex/ Welle Die Methode der kleinsten Fehlerquadrate 25 Geometrische Optik Geradlinige Lichtausbreitung 6 Licht und Schatten Sonnen- und Mondfinsternisse 34 7 Messung der Lichtgeschwin- Die Drehspiegelmethode nach digkeit I Foucault: Theorie 40 8 Messung der Lichtgeschwin- Die Drehspiegelmethode nach Foucault: digkeit II Auswertung eines Versuchs 43 Reflexion 9 Totalreflexion Hochwasser in Köln oder Mondschein am Rhein? Reflexion an einer rotierenden Theorie und Auswertung eines Flüssigkeitsoberfläche Experiments 52 Brechung 11 Planparallele Platte Reflexion und Brechung/ Extremwertbestimmung Prisma I Konstruktionen und Berechnungen von Strahlablenkungen Prisma II Ablenkung eines Wasserstoffspektrums 65

2 VI 14 Der Regenbogen Konstruktionen und Berechnungen zum Strahlenverlauf 71 Brechung und Totalreflexion; Einsatz eines Tabellenkalkulationsprogramms 15 Das Brechungsgesetz Einführung in den Umgang mit einem Tabellenkalkulationsprogramm Strahlengang durch eine plan- Berechnungen mit Hilfe eines parallele Platte Tabellenkalkulationsprogramms Ablenkung durch ein Prisma Berechnungen mit Hilfe eines Tabellenkalkulationsprogramms Totalreflexion und Glasfaser- Berechnungen und Simulationen mit Hilfe Übertragung eines Tabellenkalkulationsprogramms 98 Abbildungen durch Linsen 19 Dicke Linsen Konstruktions- und Berechnungsverfahren Linsenkombinationen Zeichnerische und rechnerische Lösungswege Der Sehvorgang ohne und Sehfehler und Sehhilfen mit Brille Sammellinsen unter Wasser Experimentelle Brennweitenbestimmung und Sehen unter Wasser 125 Weitere Anwendungen geometrischer Optik 23 Das Mikroskop Gesamtvergrößerung des Mikroskops Das Astronomische Fernrohr Vergrößerung des Astronomischen Fernrohrs Das Galilei sche Fernrohr Lichtwege und Vergrößerung 143 Fotometrie / Radiometrie 26 Die Strahlung eines Wie ändert sich das Spektrum eines Schwarzen Körpers glühenden Körpers mit der Temperatur? Fotometrie Zum Umgang mit Größen und Einheiten Fotometrische Messmethoden Geschichtliche Entwicklung Fotometrie und Ergonomie Probleme der Raum- und Arbeitsplatzbeleuchtung Radiometrische Größen bei Die scheinbare Helligkeit der Sterne Lichtquellen Strahlungsdruck und Warum es nicht der Lichdruck ist, der Radiometereffekt die Lichtmühle dreht 177

3 VII Wellenoptik Vorversuche zur Interferenz im anschaulichen Bereich 32 Analoge Interferenzversuche Analyse des Interferenzfeldes mit Wasser- und Schallwellen Analoge Beugungsversuche Analyse des Interferenzfeldes beim mit Ultraschall- und Mikro- Doppelspalt und Einzelspalt wellen Die Kohärenzbedingung Herleitung und Überprüfung 197 Zweistrahlinterferenz 35 Interferenzen am Biprisma Auswertung von Fotografien zur Wellenlängenmessung Interferenzen am Fresnel- Auswertung von Fotografien zur spiegel Wellenlängenmessung Newton sche Ringe Wie kommen die farbigen Erscheinungen bei glasgerahmten Dias zustande? 212 Interferometer 38 Die Lummerplatte Fraunhofer Interferenzen gleicher Neigung Die optische Wirkungsweise Ein komplexer Lichtschalter des Michelson-Interferometers Michelson-Interferometer I Die Dicke einer Seifenlamelle Michelson-Interferometer II Die Messung kleiner Längen, Brechungsindex von Luft Das Interferometer von Jamin Brechungszahlen von Gasen 235 Vielstrahlinterferenz 43 Interferenzen an einer plan- Wellenlängenbestimmung von parallelen Platte Laserlicht Grundlagen des Fabry- Ein hoch auflösendes Spektrometer Perot-Interferometers Versuche mit einem Glimmer Die Dicke einer Glimmerplatte Fabry-Perot-Interferometer 254 Beugung und Interferenz... am Spalt 46 Beugung von monochro- Die Wellenlänge von Laserlicht matischem Licht am Spalt 259

4 VIII 47 Intensitätsverteilung am Berechnung der Intensitäten mit Spalt Zeigerdiagrammen Beugung und Interferenz Auswertung einer gemessenen Intenam Einzelspalt sitätsverteilung Beugung von monochroma- Foto-Auswertung mit Hilfe der tischem Licht am Doppelspalt Interferenzhyperbeln am Gitter 50 Beugungserscheinungen an Auswertung von Fotografien einiger Strichgittern mit unterschied- Spektren lichen Gitterkonstanten Kontinuierliches Beugungs- Auswertung von Spektren 1. Ordnung spektrum am Rowland-Gitter Wellenlängenmessung mit Wie lässt sich ein Gitterspektrum auch Strichgittern bei subjektiver ohne Optik beobachten? Beobachtung Beugung von Licht an Ultra- Das unsichtbare Gitter schallwellen Vermessung einer CD Wie weit liegen die Rillen auf einer CD auseinander? Beugung und Interferenz am Wie genau ist die Längeneinteilung einer Reflexionsgitter Schieblehre? Beugung von monochromati- Wellenlängenbestimmung in Theorie und schem Licht an einem Punkt- Experiment gitter Intensitätsverteilung an Dop- Berechnung der Intensitäten mit Zeigerpelspalt und Gitter diagrammen Beugung und Interferenz an Auswertung einer gemessenen Intensi- Mehrfachspalten tätsverteilung an kreisförmigen Strukturen 59 Die Fresnel-Zonen Folgerungen aus dem Huygens-Fresnel - schen Prinzip Beugung an kleinen Öffnungen Erklärung mit Hilfe von Fresnel-Zonen 325 Auflösungsvermögen optischer Instrumente 61 Auflösungsvermögen des Wann kann man benachbarte Spektral- Gitters linien noch getrennt beobachten? Auflösungsvermögen des Sieht man bei jeder Vergrößerung auch Mikroskops wirklich mehr? 335

5 IX Holografie 63 Holografie 1 Aufnahme von Punkthologrammen Holografie 2 Bildrekonstruktion aus Punkthologrammen 347 Polarisation 65 Polarisation durch Reflexion Brewster sches Gesetz, Gesetz von Malus Polarisation von Sonnenlicht Simulation eines Bienenauges durch Streuung Faraday-Effekt Überlagerung von zirkular polarisierten Lichtwellen Der Pockels-Effekt und der Elektrische Felder beeinflussen die Kerr-Effekt Lichtausbreitung Energietransport durch Licht- Reflexion und Polarisation an Glas wellen und außerdem 70 Optischer Doppler-Effekt Auswertung des UV-Spektrums eines Sterns Linienverbreiterung bei einer Warum verschwinden die Interferenz- Hg-Lampe ringe? 392

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