> Vortrag: GL Optik > Christian Williges Grundlagen der Optik. Eine kurze Einführung

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "> Vortrag: GL Optik > Christian Williges (christian.williges@dlr.de) Grundlagen der Optik. Eine kurze Einführung"

Transkript

1 DLR.de Folie 1 Grundlagen der Optik Eine kurze Einführung

2 DLR.de Folie 2 Agenda 1. Fotografie Bedeutung der Blendenwerte Blende und Schärfentiefe Blende und Helligkeit 2. Strahlenoptik (Paraxiale Optik) Brechung an ebenen Grenzflächen Brechung an gewölbten Grenzflächen (dünne Linse) Mehrlinsige Systeme Verschiedene Abbildungen 3. Wellenoptik Übergang von Strahlen zu Wellen Brechung von Wellen an ebenen Grenzflächen Beugung Das Huygenssche Prinzip Auflösungsbegrenzung optischer Systeme PSF/MTF 4. Aberrationen (Abbildungsfehler) Aberrationen des optischen Systems Zernicke Polynome 5. Shack-Hartman-Sensor Detektion und Darstellung von Abbildungsfehlern

3 DLR.de Folie 3 Fotografie Die Blende (f-stop) Regelung von Helligkeit und Schärfentiefe Blendengröße/Blendenzahl Blendenwerte (engl: F-Number): k = 1 1,4 2 2,8 4 5, Angabe des Verhältnis Brennweite : Öffnungsdurchmesser k=f/d

4 Objekt 2 Objekt 1 Linse Pixel DLR.de Folie 4 Fotografie Die Blende (f-stop) Einfluss auf die Schärfentiefe Große Blendenöffnung (kleine Blendenzahl! z.b. f/4) Kleine Blendenöffnung (große Blendenzahl! z.b. f/22)

5 DLR.de Folie 5 Fotografie Die Blende (f-stop) Einfluss auf die Helligkeit Blendengröße/Blendenzahl Entsprechende Helligkeit k = 1 1,4 2 2,8 4 5, Blendenreihe ist mit 2 geometrisch gestuft von Blendenzahl zu Blendenzahl verdoppelt sich die Pupillenfläche und somit die Intensität des einfallenden Lichtes!

6 DLR.de Folie 6 Fotografie Zusammenhang Blende Belichtungszeit ISO-Werte (Empfindlichkeit) Blendenwerte (F-Number) [--]: 1 1,4 2 2,8 4 5, Belichtungszeiten [s]: 1/250 1/125 1/64 1/32 1/16 1/8 1/4 1/ ISO-Werte (urspr. Filmempfindlichkeit) [--]: Für leichte Umrechnung untereinander: Verdoppelung/Halbierung der Werte.

7 DLR.de Folie 7 Fotografie Zusammenhang Blende Belichtungszeit ISO-Werte (Empfindlichkeit) Belichtungszeit

8 DLR.de Folie 8 Agenda 1. Fotografie Bedeutung der Blendenwerte Blende und Schärfentiefe Blende und Helligkeit 2. Strahlenoptik (Paraxiale Optik) Brechung an ebenen Grenzflächen Brechung an gewölbten Grenzflächen (dünne Linse) Mehrlinsige Systeme Verschiedene Abbildungen 3. Wellenoptik Übergang von Strahlen zu Wellen Brechung von Wellen an ebenen Grenzflächen Beugung Das Huygenssche Prinzip Auflösungsbegrenzung optischer Systeme PSF/MTF 4. Aberrationen (Abbildungsfehler) Aberrationen des optischen Systems Zernicke Polynome 5. Shack-Hartman-Sensor Detektion und Darstellung von Abbildungsfehlern

9 DLR.de Folie 9 Paraxiale Optik Brechung an ebenen Grenzflächen Brechungsgesetze von Snellius θ 1 n 1 c 1 n 2 c 2 θ 2 θ 1 Einfallswinkel θ 2 Brechungswinkel (Ausfallswinkel) n x Brechungsindex (abh. vom Medium) c x Lichtgeschwindigkeit (abh. v. Medium) Brechungsindex n: Dimensionslose Materialkonstante n = c V c M = Lichtgeschwindigkeit (Vakuum) Lichtgeschwindigkeit (Medium) n = f λ Wechselwirkung der Energien von E-M-Feld mit Materie Vakuum = 1; Wasser = 1,33; Glas = 1,45 2,14; Diamant 2,42 Angabe für Natrium-D-Linie (λ=589nm)

10 DLR.de Folie 10 Paraxiale Optik Brechung an ebenen Grenzflächen Brechungsgesetze von Snellius θ 1 n 1 c 1 n 2 c 2 θ 2 θ 1 Einfallswinkel θ 2 Brechungswinkel (Ausfallswinkel) n x Brechungsindex (abh. vom Medium) c x Lichtgeschwindigkeit (abh. v. Medium) sin(θ 1 ) sin(θ 2 ) = c 1 c 2 = n 1 n 2 n 1 sin(θ 1 ) = n 2 sin(θ 2 ) Anmerkungen : Messung aller Winkel zum Lot (zur Flächennormalen) n 1 < n 2 Brechung zum Lot hin n 1 > n 2 Brechung vom Lot weg Der Lichtweg ist umkehrbar

11 DLR.de Folie 11 Paraxiale Optik Brechung an ebenen Grenzflächen Brechungsgesetze von Snellius n 1 c 1 n 2 c 2 θ 1 θ 2 Anmerkungen : Messung aller Winkel zum Lot (zur Flächennormalen) n 1 < n 2 Brechung zum Lot hin n 1 > n 2 Brechung vom Lot weg Der Lichtweg ist umkehrbar

12 DLR.de Folie 12 Paraxiale Optik Brechung an gewölbten Grenzflächen g Gegenstandsweite G Gegenstandsgröße b Bildweite B Bildgröße f Brennweite r x jeweiliger Radius r 2 r 1 Entstehung der Abbildung (grafisch): Parallelstrahl Brennpunktstrahl Brennpunktstrahl Parallelstrahl Mittelpunktstrahl bleibt ungebrochen Brennweite der dünnen Linse: 1 f = 1 r 1 1 r 2 n Linse n 1 1 Linsengleichung: 1 f = 1 g + 1 b Abbildungsmaßstab: β = B G = b g

13 DLR.de Folie 13 Paraxiale Optik Brechung an gewölbten Grenzflächen g Gegenstandsweite G Gegenstandsgröße b Bildweite B Bildgröße f Brennweite r x jeweiliger Radius r 2 r 1 Entstehung der Abbildung (grafisch): Parallelstrahl Brennpunktstrahl Brennpunktstrahl Parallelstrahl Mittelpunktstrahl bleibt ungebrochen Brennweite der dünnen Linse: 1 f = 1 r 1 1 r 2 n Linse n 1 1 Linsengleichung: 1 f = 1 g + 1 b Abbildungsmaßstab: β = B G = b g

14 DLR.de Folie 14 Paraxiale Optik Mehrlinsige Systeme Bei großem Linsenabstand d: 1 = d f ges f 1 f 2 f 1 f 2 Bei geringem Linsenabstand d: 1 f ges = 1 f f 2 d

15 DLR.de Folie 15 Paraxiale Optik Die Abbildung g = b = 1f g > 2f 2f > b > 1f g = 2f b = 2f (1:1 Abbildung) 2f > g > 1f b > 2f g = 1f b =

16 DLR.de Folie 16 Agenda 1. Fotografie Bedeutung der Blendenwerte Blende und Schärfentiefe Blende und Helligkeit 2. Strahlenoptik (Paraxiale Optik) Brechung an ebenen Grenzflächen Brechung an gewölbten Grenzflächen (dünne Linse) Mehrlinsige Systeme Verschiedene Abbildungen 3. Wellenoptik Übergang von Strahlen zu Wellen Brechung von Wellen an ebenen Grenzflächen Beugung Das Huygenssche Prinzip Auflösungsbegrenzung optischer Systeme PSF/MTF 4. Aberrationen (Abbildungsfehler) Aberrationen des optischen Systems Zernicke Polynome 5. Shack-Hartman-Sensor Detektion und Darstellung von Abbildungsfehlern

17 DLR.de Folie 17 Wellenoptik Übergang von Strahlen zu Wellen λ λ λ λ Strahlen geben Ausbreitungsrichtung der Kugelwellen an ( Gradientenfeld ) Wellenfront = Fläche auf der alle Punkte gleiche Laufzeit vom Sender haben Form der Wellenfront abhängig von: Form/Abstrahlcharakteristik des Senders Durchlaufenen Medien

18 DLR.de Folie 18 Wellenoptik Brechung Einfluss verschiedener Medien n 1 c 1 n 2 c 2 n 1 n 2 θ 1 θ 2

19 DLR.de Folie 19 Wellenoptik Beugung Das Huygenssche Prinzip Jeder Punkt auf einer Wellenfront ist Ausgangspunkt einer neuen Kugelwelle Die Überlagerung dieser Elementarwellen bildet eine neue Wellenfront

20 DLR.de Folie 20 Wellenoptik Beugung Das Huygenssche Prinzip Spezialfall: kleine Öffnung Es ist nicht möglich einen Gegenstandspunkt durch ein optisches System in einen Bildpunkt abzubilden Intensitätsmaximum verbreitert sich Randerscheinungen der Blende erzeugen Nebenmaxima 2) Intensitätsmuster auf einem Schirm folgt einer SINC-Funktion (sogenanntes Airy-Scheibchen). 1) Ebene (Wasser-)Wellen treffen auf einen Spalt.

21 DLR.de Folie 21 Wellenoptik Beugung Das Huygenssche Prinzip Spezialfall: kleine Öffnung Beugungsbild (Intensitätsmuster / Airy-Scheibchen) ist abhängig von Form und Größe der Blende zweidimensionale Fouriertransformierte der Blendenöffnung

22 DLR.de Folie 22 Wellenoptik Beugung Abschätzung Airy-Scheibchen bei Smartphone-Camera f θ D θ 2,5 λ D Kameraobjektiv Schätzung: f 3 4mm, k 2 3, k = f D D = f k 2mm mit λ 600nm, D 2mm θ ( ) Airy = θ f 2, m Standard Pixelgröße Smartphone 1, m

23 DLR.de Folie 23 Wellenoptik Auflösungsvermögen optischer Systeme (Rayleigh Kriterium) Auflösungsvermögen = Unterscheidbarkeit kleiner Strukturen (mind. 2!) Abhängig von: Pupillengröße Zustand des opt. Systems (Defokus, Kratzer, etc.) Form des Gegenstandes Kontrast des Gegenstandes Auflösungsvermögen des Sensors (Größe der Pixel) Auflösungsvermögen des Auges: Rayleigh-Kriterium: Maximum des 2. Peaks muss mind. in 1. Minimum des 1. Peaks liegen

24 DLR.de Folie 24 Wellenoptik Auflösungsvermögen optischer Systeme (Rayleigh Kriterium) Auflösungsvermögen = Unterscheidbarkeit kleiner Strukturen (mind. 2!) Abhängig von: Pupillengröße Pupille Zustand des opt. Systems (Defokus, Kratzer, etc.) Form des Gegenstandes Kontrast des Gegenstandes Auflösungsvermögen des Sensors (Größe der Pixel) Auflösungsvermögen des Auges: (1 = ) Rayleigh-Kriterium: Peak der ersten sinc 2 -Fkt muss mind. in 1. Minimum der anderen sinc 2 -Fkt liegen α = arcsin (1,22 λ d ), Näherung λ 2 λ b = L tan α d α L b

25 DLR.de Folie 25 Wellenoptik Auflösungsvermögen optischer Systeme (Point Spread Function) PSF = Antwort eines optischen Systems auf Anregung durch Punktlichtquelle Faltung eines Objekts mit der systemeigenen PSF ergibt Bild in Bildebene

26 DLR.de Folie 26 Wellenoptik Auflösungsvermögen optischer Systeme (Modulationstransferfunktion) MTF = Bildkontrast Objektkontrast Abhängig von: Pupillengröße Zustand des opt. Systems (Defokus, Kratzer, etc.) Auflösungsvermögen des Sensors Es wird immer kombinierte MTF von opt. System + Empfänger gemessen! Messung Ausgabe

27 DLR.de Folie 27 Agenda 1. Fotografie Bedeutung der Blendenwerte Blende und Schärfentiefe Blende und Helligkeit 2. Strahlenoptik (Paraxiale Optik) Brechung an ebenen Grenzflächen Brechung an gewölbten Grenzflächen (dünne Linse) Mehrlinsige Systeme Verschiedene Abbildungen 3. Wellenoptik Übergang von Strahlen zu Wellen Brechung von Wellen an ebenen Grenzflächen Beugung Das Huygenssche Prinzip Auflösungsbegrenzung optischer Systeme PSF/MTF 4. Aberrationen (Abbildungsfehler) Aberrationen des optischen Systems Zernicke Polynome 5. Shack-Hartman-Sensor Detektion und Darstellung von Abbildungsfehlern

28 DLR.de Folie 28 Aberrationen Abweichungen von der idealen Abbildung des optischen Systems Chromatische Aberration Sphärische Aberration Astigmatismus Koma Bildfeldwölbung Verzeichnung etc. des Sensors Rauschen (z.b. durch Dunkelstrom) Monochromatische Aberrationen Blooming ( Überlaufen der Ladung auf Nachbarpixel) Moiré (Störmuster durch Überlagerung feiner Raster) Smear (weißer Streifen unter Lichtquelle) Artefakte (z.b. durch Kompression) etc.

29 DLR.de Folie 29 Aberrationen Abweichungen von der idealen Abbildung Beschreibung durch Strahl- oder Wellenaberration W 1 W 2 P Opt. System Dz P Dy reale Wellenfront paraxiale BE Dz =Längsaberration oder longitudinale Aberration Dy =Queraberration oder transversale Aberration ideale Wellenfront

30 DLR.de Folie 30 Aberrationen Chromatische Aberration Abhängigkeit der Brechzahl eines Mediums von der Wellenlänge (Dispersion) Wellenlänge (nm)

31 DLR.de Folie 31 Aberrationen Chromatische Aberration Korrekturmöglichkeit: Kronglas und Flintglas weisen unterschiedlich starkes Verhältnis von Dispersion zu Brechkraft auf. Flintgläser Krongläser

32 DLR.de Folie 32 Aberrationen chromatische Aberration Korrekturmöglichkeit: Kronglas und Flintglas weisen unterschiedlich starkes Verhältnis von Dispersion zu Brechkraft auf. Flint KRON Q D KRON FLINT D Q

33 DLR.de Folie 33 Aberrationen Chromatische Aberration Korrekturmöglichkeit: Kronglas und Flintglas weisen unterschiedlich starkes Verhältnis von Dispersion zu Brechkraft auf.

34 DLR.de Folie 34 Aberrationen Sphärische Aberration ( Kugelgestaltsfehler ) Achsnahe Strahlen besitzen eine andere Schnittweite, als achsferne Strahlen. Dy Dz paraxiale oder Gaußsche Bildebene (GBE) Mögliche Korrekturen: Mehrere Linsen mit geringerem Radius Asphärische Linsen Abblenden Verschiebung der Sensorebene

35 DLR.de Folie 35 Aberrationen Astigmatismus, griech.: Punktlosigkeit (Zweischalenfehler) Seitlich von der optischen Achse gelegener Punkt wird durch unterschiedliche Brechung auf der Linse nicht einheitlich abgebildet Bildung von 2 Brennlinien Mögliche Korrekturen: Verwendung von korrigierten Objektiven/Linsengruppen

36 DLR.de Folie 36 Aberrationen Die Koma Kombination von sph. Aberration und Astigmatismus tritt auf bei schräg zur optischen Achse einfallenden Strahlenbündeln. Mögliche Korrekturen: Einschränkung der Pupillenöffnung

37 DLR.de Folie 37 Aberrationen Bildfeldwölbung Ideales Bild liegt auf Sensorebene in der Realität ist Bildentstehungsebene jedoch gebogen. Mögliche Korrekturen: Verschiebung der Sensorebene Korrigierte Linsensysteme (z.b. Asphären)

38 DLR.de Folie 38 Aberrationen Verzeichnung Abhängigkeit des Abbildungsmaßstabes von der Objekthöhe Mögliche Korrekturen: Digitale Entzerrung (Einsatz spezieller Blenden im Gegenstands-, oder Bildraum)

39 DLR.de Folie 39 Aberrationen Zernicke-Polynome Einheitliche, polynominale Beschreibung von Wellenfrontaberrationen Normalisiert auf Einheitskreis (runde Aperturen) 2 Variablen: Pupillenradius ρ und Azimut-Winkel φ Gesamtfehler = Summe/Überlagerung aller einzelnen Fehler

40 Meridional Frequency (m) DLR.de Folie 40 Aberrationen Zernicke-Polynome 2 Variablen: Pupillenradius ρ und Azimut-Winkel φ ±m Berechnung: Z n ρ, φ = Rm cos n ρ sin mφ m, n: Integer m=meridionale Frequenz ( Anzahl der Peaks ) n=höchste Potenz des Radialpolynoms R: Radialpolynom 0 R0 ρ = 1 1 R1 ρ = ρ 0 R2 ρ = 2ρ 2 1 Radial Order (n)

41 DLR.de Folie 41 Agenda 1. Fotografie Bedeutung der Blendenwerte Blende und Schärfentiefe Blende und Helligkeit 2. Strahlenoptik (Paraxiale Optik) Brechung an ebenen Grenzflächen Brechung an gewölbten Grenzflächen (dünne Linse) Mehrlinsige Systeme Verschiedene Abbildungen 3. Wellenoptik Übergang von Strahlen zu Wellen Brechung von Wellen an ebenen Grenzflächen Beugung Das Huygenssche Prinzip Auflösungsbegrenzung optischer Systeme PSF/MTF 4. Aberrationen (Abbildungsfehler) Aberrationen des optischen Systems Zernicke Polynome 5. Shack-Hartman-Sensor Detektion und Darstellung von Abbildungsfehlern

42 DLR.de Folie 42 SHS Bestimmung von (monochromen) Abbildungsfehlern Bestimmung von Wellenfrontformen über die Auslenkung von Strahlen 1. Unterteilung der kontinuierlichen Wellenfront in kleinere Abschnitte durch Mikrolinsenarray 2. Bestimmung der jeweiligen Auslenkung der einfallenden Strahlen 3. Aufsummierung einzelner Auslenkungen zu Wellenfront mit diskreten Abschnitten sin θ = ε f

43 DLR.de Folie 43 SHS Bestimmung von (monochromen) Abbildungsfehlern Bestimmung der Spotabweichung über Schwerpunktbestimmung auf Pixelmatrix

44 DLR.de Folie 44 SHS Bestimmung von (monochromen) Abbildungsfehlern Durch Zerlegung der erhaltenen Wellenfront in Zernicke-Polynome kann auf die einzelnen Aberrationen zurückgeschlossen werden.

45 DLR.de Folie 45 SHS Anwendungen Vermessung von Wellenfronten (Laserstrahlqualität) Adaptive Optik für Space Augenvermessung

Einführung in die Physik II für Studierende der Naturwissenschaften und Zahnheilkunde. Sommersemester 2007

Einführung in die Physik II für Studierende der Naturwissenschaften und Zahnheilkunde. Sommersemester 2007 Einführung in die Physik II für Studierende der Naturwissenschaften und Zahnheilkunde Sommersemester 2007 VL #45 am 18.07.2007 Vladimir Dyakonov Erzeugung von Interferenzen: 1) Durch Wellenfrontaufspaltung

Mehr

C. Nachbereitungsteil (NACH der Versuchsdurchführung lesen!)

C. Nachbereitungsteil (NACH der Versuchsdurchführung lesen!) C. Nachbereitungsteil (NACH der Versuchsdurchführung lesen!) 4. Physikalische Grundlagen 4. Strahlengang Zur Erklärung des physikalischen Lichtverhaltens wird das Licht als Lichtstrahl betrachtet. Als

Mehr

Praktikum I BL Brennweite von Linsen

Praktikum I BL Brennweite von Linsen Praktikum I BL Brennweite von Linsen Hanno Rein, Florian Jessen Betreuer: Gunnar Ritt 5. Januar 2004 Motivation Linsen spielen in unserem alltäglichen Leben eine große Rolle. Ohne sie wäre es uns nicht

Mehr

Versuch 17: Geometrische Optik/ Mikroskop

Versuch 17: Geometrische Optik/ Mikroskop Versuch 17: Geometrische Optik/ Mikroskop Mit diesem Versuch soll die Funktionsweise von Linsen und Linsensystemen und deren Eigenschaften untersucht werden. Dabei werden das Mikroskop und Abbildungsfehler

Mehr

Fahrzeugbeleuchtung Optik

Fahrzeugbeleuchtung Optik Fahrzeugbeleuchtung Optik Karsten Köth Stand: 2010-10-22 Lichttechnische Optik Berücksichtigt Gesetzmäßigkeiten aus: Wellenoptik Quantenoptik Geometrische Optik Optik Grundlagen zum Bau von Leuchten und

Mehr

Astronomie: gängige Einheit sind Lichtjahre, 1 Lj = 9,46 10 15 m (c t = 3 10 8 m/s 3,156 10 7 s)

Astronomie: gängige Einheit sind Lichtjahre, 1 Lj = 9,46 10 15 m (c t = 3 10 8 m/s 3,156 10 7 s) Optik: Allgemeine Eigenschaften des Lichts Licht: elektromagnetische Welle Wellenlänge: λ= 400 nm bis 700 nm Frequenz: f = 4,10 14 Hz bis 8,10 14 Hz c = f λ c: Lichtgeschwindigkeit = 2,99792458, 10 8 m/s

Mehr

Inhalt Phototechnik 24.4.07

Inhalt Phototechnik 24.4.07 Inhalt Phototechnik 24.4.07 4.2.1.5 Abbildungsfehler Klassifikation der Abbildungsfehler Ursachen Fehlerbilder Versuch Projektion Ursachen für Abbildungsfehler Korrekturmaßnahmen 1 Paraxialgebiet Bisher:

Mehr

Versuch 50. Brennweite von Linsen

Versuch 50. Brennweite von Linsen Physikalisches Praktikum für Anfänger Versuch 50 Brennweite von Linsen Aufgabe Bestimmung der Brennweite durch die Bessel-Methode, durch Messung von Gegenstandsweite und Bildweite, durch Messung des Vergrößerungsmaßstabs

Mehr

Brennweite und Abbildungsfehler von Linsen

Brennweite und Abbildungsfehler von Linsen c Doris Samm 2015 1 Brennweite und Abbildungsfehler von Linsen 1 Der Versuch im Überblick Wir sehen mit unseren Augen. Manchmal funktioniert das gut: Wir sehen alles gestochen scharf. Manchmal erscheinen

Mehr

Eine solche Anordnung wird auch Fabry-Pérot Interferometer genannt

Eine solche Anordnung wird auch Fabry-Pérot Interferometer genannt Interferenz in dünnen Schichten Interferieren die an dünnen Schichten reflektierten Wellen miteinander, so können diese sich je nach Dicke der Schicht und Winkel des Einfalls auslöschen oder verstärken

Mehr

Brechung des Lichtes Refraktion. Prof. Dr. Taoufik Nouri Nouri@acm.org

Brechung des Lichtes Refraktion. Prof. Dr. Taoufik Nouri Nouri@acm.org Brechung des Lichtes Refraktion Prof. Dr. Taoufik Nouri Nouri@acm.org Inhalt Brechungsgesetz Huygenssches Prinzip planen Grenzfläche Planparallele-Parallelverschiebung Senkrechter Strahlablenkung Totalreflexion

Mehr

Reflexion und Brechung Lehrmaterial zur Vorlesung Ingenieurphysik WS 06/07 Version 1.0

Reflexion und Brechung Lehrmaterial zur Vorlesung Ingenieurphysik WS 06/07 Version 1.0 Reflexion und Brechung Lehrmaterial zur Vorlesung Ingenieurphysik WS 06/07 Version 1.0 Dr. rer. nat. Bettina Pieper Dipl.-Physikerin, Lehrbeauftragte FH München 5.2 Reflexion einfallender Strahl Einfallslot

Mehr

Geometrische Optik. Beschreibung der Propagation durch Richtung der k-vektoren ( Lichtstrahlen )

Geometrische Optik. Beschreibung der Propagation durch Richtung der k-vektoren ( Lichtstrahlen ) Geometrische Optik Beschreibung der Propagation durch Richtung der k-vektoren ( Lichtstrahlen ) k - Vektoren zeigen zu Wellenfronten für Ausdehnung D von Strukturen, die zu geometrischer Eingrenzung führen

Mehr

Grundbegriffe Brechungsgesetz Abbildungsgleichung Brechung an gekrümmten Flächen Sammel- und Zerstreuungslinsen Besselmethode

Grundbegriffe Brechungsgesetz Abbildungsgleichung Brechung an gekrümmten Flächen Sammel- und Zerstreuungslinsen Besselmethode Physikalische Grundlagen Grundbegriffe Brechungsgesetz Abbildungsgleichung Brechung an gekrümmten Flächen Sammel- und Zerstreuungslinsen Besselmethode Linsen sind durchsichtige Körper, die von zwei im

Mehr

Physik-Department. Ferienkurs zur Experimentalphysik 3. Matthias Golibrzuch,Daniel Jost Dienstag

Physik-Department. Ferienkurs zur Experimentalphysik 3. Matthias Golibrzuch,Daniel Jost Dienstag Physik-Department Ferienkurs zur Experimentalphysik 3 Matthias Golibrzuch,Daniel Jost Dienstag Inhaltsverzeichnis Technische Universität München Das Huygensche Prinzip 2 Optische Abbildungen 2 2. Virtuelle

Mehr

Der schwingende Dipol (Hertzscher Dipol): Experimentalphysik I/II für Studierende der Biologie und Zahnmedizin Caren Hagner V6 17.01.

Der schwingende Dipol (Hertzscher Dipol): Experimentalphysik I/II für Studierende der Biologie und Zahnmedizin Caren Hagner V6 17.01. Der schwingende Dipol (Hertzscher Dipol): 1 Dipolachse Ablösung der elektromagnetischen Wellen vom Dipol 2 Dipolachse KEINE Abstrahlung in Richtung der Dipolachse Maximale Abstrahlung senkrecht zur Dipolachse

Mehr

Physik - Optik. Physik. Graz, 2012. Sonja Draxler

Physik - Optik. Physik. Graz, 2012. Sonja Draxler Wir unterscheiden: Geometrische Optik: Licht folgt dem geometrischen Strahlengang! Brechung, Spiegel, Brechung, Regenbogen, Dispersion, Linsen, Brillen, optische Geräte Wellenoptik: Beugung, Interferenz,

Mehr

Physikalisches Praktikum I Bachelor Physikalische Technik: Lasertechnik, Biomedizintechnik Prof. Dr. H.-Ch. Mertins, MSc. M.

Physikalisches Praktikum I Bachelor Physikalische Technik: Lasertechnik, Biomedizintechnik Prof. Dr. H.-Ch. Mertins, MSc. M. Physikalisches Praktikum I Bachelor Physikalische Technik: Lasertechnik, Biomedizintechnik Prof. Dr. H.-Ch. Mertins, MSc. M. O0 Optik: Abbildung mit dünnen Linsen (Pr_PhI_O0_Linsen_6, 5.06.04). Name Matr.

Mehr

Auflösungsvermögen bei leuchtenden Objekten

Auflösungsvermögen bei leuchtenden Objekten Version: 27. Juli 2004 Auflösungsvermögen bei leuchtenden Objekten Stichworte Geometrische Optik, Wellennatur des Lichts, Interferenz, Kohärenz, Huygenssches Prinzip, Beugung, Auflösungsvermögen, Abbé-Theorie

Mehr

Optische Systeme (5. Vorlesung)

Optische Systeme (5. Vorlesung) 5.1 Optische Systeme (5. Vorlesung) Yousef Nazirizadeh 20.11.2006 Universität Karlsruhe (TH) Inhalte der Vorlesung 5.2 1. Grundlagen der Wellenoptik 2. Abbildende optische Systeme 2.1 Lupe / Mikroskop

Mehr

BL Brennweite von Linsen

BL Brennweite von Linsen BL Brennweite von Linsen Blockpraktikum Frühjahr 2007 25. April 2007 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 2 2 Theoretische Grundlagen 2 2.1 Geometrische Optik................... 2 2.2 Dünne Linse........................

Mehr

6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen. E y. E(z=0) Polarisation Richtung des E-Vektors gibt die Polarisation an.

6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen. E y. E(z=0) Polarisation Richtung des E-Vektors gibt die Polarisation an. 6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen E y E(z=0) E 0 z E y E 0 t Abbildung 6.10: (a) E(z, t = t 1 ): Momentaufnahme für t = t 1. (b) E(z = z 1, t): Zeitabhängigkeit an festem Ort z = z 1. Polarisation

Mehr

O1 Linsen. Versuchsprotokoll von Markus Prieske und Sergej Uschakow (Gruppe 22mo) Münster, 27. April 2009

O1 Linsen. Versuchsprotokoll von Markus Prieske und Sergej Uschakow (Gruppe 22mo) Münster, 27. April 2009 Versuchsprotokoll von Markus Prieske und Sergej Uschakow (Gruppe 22mo) Münster, 27. April 2009 Email: Markus@prieske-goch.de; Uschakow@gmx.de Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 3 2 Theorie 3 2.1 Linsentypen.......................................

Mehr

Multimediatechnik / Video

Multimediatechnik / Video Multimediatechnik / Video Lichtwellen und Optik http://www.nanocosmos.de/lietz/mtv Inhalt Lichtwellen Optik Abbildung Tiefenschärfe Elektromagnetische Wellen Sichtbares Licht Wellenlänge/Frequenz nge/frequenz

Mehr

Optik: Teilgebiet der Physik, das sich mit der Untersuchung des Lichtes beschäftigt

Optik: Teilgebiet der Physik, das sich mit der Untersuchung des Lichtes beschäftigt -II.1- Geometrische Optik Optik: Teilgebiet der, das sich mit der Untersuchung des Lichtes beschäftigt 1 Ausbreitung des Lichtes Das sich ausbreitende Licht stellt einen Transport von Energie dar. Man

Mehr

Licht + Licht = Dunkelheit? Das Mach-Zehnderund das Michelson-Interferometer

Licht + Licht = Dunkelheit? Das Mach-Zehnderund das Michelson-Interferometer Licht + Licht = Dunkelheit? Das Mach-Zehnderund das Michelson-Interferometer Inhalt 1. Grundlagen 1.1 Interferenz 1.2 Das Mach-Zehnder- und das Michelson-Interferometer 1.3 Lichtgeschwindigkeit und Brechzahl

Mehr

PO Doppelbrechung und elliptisch polarisiertes Licht

PO Doppelbrechung und elliptisch polarisiertes Licht PO Doppelbrechung und elliptisch polarisiertes Licht Blockpraktikum Herbst 27 (Gruppe 2b) 24. Oktober 27 Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen 2 1.1 Polarisation.................................. 2 1.2 Brechung...................................

Mehr

Licht stellt eine elektromagnetische Welle dar, deren Bausteine Photonen sind.

Licht stellt eine elektromagnetische Welle dar, deren Bausteine Photonen sind. 1.2 Optik Die Optik befasst sich mit den Eigenschaften von Licht. Dieses entsteht durch Elektronenübergänge in einem Atom. Dabei werden Elektronen in einen höheren angeregten Energiezustand gehoben, manchmal

Mehr

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester Physik für Mediziner im 1. Fachsemester #21 26/11/2008 Vladimir Dyakonov dyakonov@physik.uni-wuerzburg.de Brechkraft Brechkraft D ist das Charakteristikum einer Linse D = 1 f! Einheit: Beispiel:! [ D]

Mehr

Sammel- und Streulinsen

Sammel- und Streulinsen Sammel- und Streulinsen Linsen können auch durchaus verschiedene Formen haben, je nachdem, was sie für eine Funktion erfüllen. Sammellinsen (a) sind konvex, Streulinsen sind konkav, ferner gibt es auch

Mehr

NTB Druckdatum: MAS. E-/B-Feld sind transversal, stehen senkrecht aufeinander und liegen in Phase. Reflexion Einfallswinkel = Ausfallswinkel

NTB Druckdatum: MAS. E-/B-Feld sind transversal, stehen senkrecht aufeinander und liegen in Phase. Reflexion Einfallswinkel = Ausfallswinkel OPTIK Elektromagnetische Wellen Grundprinzip: Beschleunigte elektrische Ladungen strahlen. Licht ist eine elektromagnetische Welle. Hertzscher Dipol Ausbreitung der Welle = der Schwingung Welle = senkrecht

Mehr

1 Was ist Licht?... 1

1 Was ist Licht?... 1 Inhaltsverzeichnis 1 Was ist Licht?... 1 2 Erzeugung und Messung von Licht... 9 2.1 ElektromagnetischesSpektrum... 9 2.2 Strahlungsphysikalische Größen(Radiometrie)... 10 2.3 Lichttechnische Größen(Fotometrie)...

Mehr

OW_01_02 Optik und Wellen GK/LK Beugung und Dispersion. Grundbegriffe der Strahlenoptik

OW_01_02 Optik und Wellen GK/LK Beugung und Dispersion. Grundbegriffe der Strahlenoptik OW_0_0 Optik und Wellen GK/LK Beugung und Dispersion Unterrichtliche Voraussetzungen: Grundbegriffe der Strahlenoptik Literaturangaben: Optik: Versuchsanleitung der Fa. Leybold; Hürth 986 Verfasser: Peter

Mehr

Physikalisches Grundpraktikum II Versuch 1.1 Geometrische Optik. von Sören Senkovic & Nils Romaker

Physikalisches Grundpraktikum II Versuch 1.1 Geometrische Optik. von Sören Senkovic & Nils Romaker Physikalisches Grundpraktikum II Versuch 1.1 Geometrische Optik von Sören Senkovic & Nils Romaker 1 Inhaltsverzeichnis Theoretischer Teil............................................... 3 Grundlagen..................................................

Mehr

Theoretische Grundlagen Physikalisches Praktikum. Versuch 5: Linsen (Brennweitenbestimmung)

Theoretische Grundlagen Physikalisches Praktikum. Versuch 5: Linsen (Brennweitenbestimmung) Theoretische Grundlagen hysikalisches raktikum Versuch 5: Linsen (Brennweitenbestimmung) Allgemeine Eigenschaften von Linsen sie bestehen aus einem lichtdurchlässigem Material sie weisen eine oder zwei

Mehr

Geometrische Optik. Lichtbrechung

Geometrische Optik. Lichtbrechung Geometrische Optik Bei der Beschreibung des optischen Systems des Mikroskops bedient man sich der Gaußschen Abbildungstheorie. Begriffe wie Strahlengang im Mikroskop, Vergrößerung oder auch das Verständnis

Mehr

Physikalisches Praktikum I. Optische Abbildung mit Linsen

Physikalisches Praktikum I. Optische Abbildung mit Linsen Fachbereich Physik Physikalisches Praktikum I Name: Optische Abbildung mit Linsen Matrikelnummer: Fachrichtung: Mitarbeiter/in: Assistent/in: Versuchsdatum: ruppennummer: Endtestat: Dieser Fragebogen muss

Mehr

Beugung an Spalt und Gitter, Auflösungsvermögen des Mikroskops

Beugung an Spalt und Gitter, Auflösungsvermögen des Mikroskops 1 Beugung an palt und Gitter, Auflösungsvermögen des Mikroskops 1 Einleitung Das Mikroskop ist in Medizin, Technik und Naturwissenschaft ein wichtiges Werkzeug um Informationen über Objekte auf Mikrometerskala

Mehr

22. Vorlesung EP. IV Optik 25. Optische Instrumente Fortsetzung: b) Optik des Auges c) Mikroskop d) Fernrohr 26. Beugung (Wellenoptik)

22. Vorlesung EP. IV Optik 25. Optische Instrumente Fortsetzung: b) Optik des Auges c) Mikroskop d) Fernrohr 26. Beugung (Wellenoptik) 22. Vorlesung EP IV Optik 25. Optische Instrumente Fortsetzung: b) Optik des Auges c) Mikroskop d) Fernrohr 26. Beugung (Wellenoptik) V Strahlung, Atome, Kerne 27. Wärmestrahlung und Quantenmechanik Versuche

Mehr

Kapitel 10 GEOMETRISCHE OPTIK UND MIKROSKOP LERNZIELE

Kapitel 10 GEOMETRISCHE OPTIK UND MIKROSKOP LERNZIELE Kapitel 10 GEOMETRISCHE OPTIK UND MIKROSKOP LERNZIELE Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und in durchsichtigen Materialien Definition des Brechungsindexes Wellenlänge und Frequenz in durchsichtigen Materialien

Mehr

Auflösungsvermögen. Interferenz

Auflösungsvermögen. Interferenz Auflösungsvermögen Das Auflösungsvermögen ist der kleinste Linear- oder Winkelabstand in dem zwei Punkte gerade noch als zwei einzelne Punkte unterscheidbar/auflösbar sind. Das Auflösungsvermögen des menschlichen

Mehr

Versuchsvorbereitung: P1-42, 44: Lichtgeschwindigkeitsmessung

Versuchsvorbereitung: P1-42, 44: Lichtgeschwindigkeitsmessung Praktikum Klassische Physik I Versuchsvorbereitung: P1-42, 44: Lichtgeschwindigkeitsmessung Christian Buntin Gruppe Mo-11 Karlsruhe, 30. November 2009 Inhaltsverzeichnis 1 Drehspiegelmethode 2 1.1 Vorbereitung...............................

Mehr

Rüdiger Kuhnke. Optik

Rüdiger Kuhnke. Optik Rüdiger Kuhnke Optik Dieses Skriptum deckt im wesentlichen den Inhalt der Lehrpläne für technisch orientierte berufsbildende Schulen ab, dies entspricht etwa dem Stoff der Sekundarstufe I. Version 0.2

Mehr

Warum kann es keine durchsichtigen Stoffe geben mit einem Brechungskoeffizient n < 1?

Warum kann es keine durchsichtigen Stoffe geben mit einem Brechungskoeffizient n < 1? 1 Optik 1.1 Lichtausbreitung, Reflexion und Brechung 1. Brechungskoeffizient n < 1? Warum kann es keine durchsichtigen Stoffe geben mit einem Brechungskoeffizient n < 1? c V n Stoff = c Stoff c V = Lichtgeschwindigkeit

Mehr

Astronomie: gängige Einheit sind Lichtjahre, 1 Lj = 9,46 10 15 m (c t = 3 10 8 m/s 3,156 10 7 s)

Astronomie: gängige Einheit sind Lichtjahre, 1 Lj = 9,46 10 15 m (c t = 3 10 8 m/s 3,156 10 7 s) Optik: Allgemeine Eigenschaften des Lichts Licht: elektromagnetische Welle Wellenlänge: λ= 400 nm bis 700 nm Frequenz: f = 4,10 14 Hz bis 8,10 14 Hz c = f λ c: Lichtgeschwindigkeit = 2,99792458, 10 8 m/s

Mehr

Technische Raytracer

Technische Raytracer Technische Raytracer 2 s 2 (1 (n u) 2 ) 3 u 0 = n 1 n 2 u n 4 n 1 n 2 n u 1 n1 n 2 5 Abbildung 19.23 MM Double Gauss - U.S. Patent 2,532,751 Scale: 1.30 ORA 03-Jun-13 Abbildung Ein zweidimensionales Bild

Mehr

Kapitel 6. Optik. 6.1 Licht 6.2 Strahlenoptik 6.3 Linsen 6.4 Optische Systeme. Einführung in die Physik für Studierende der Pharmazie

Kapitel 6. Optik. 6.1 Licht 6.2 Strahlenoptik 6.3 Linsen 6.4 Optische Systeme. Einführung in die Physik für Studierende der Pharmazie Kapitel 6 Optik 6.2 Strahlenoptik 6.3 Linsen 6.4 Optische Systeme Einführung in die Physik für Studierende der Pharmazie 1 Einführung in die Physik für Studierende der Pharmazie 2 Die Lichtgeschwindigkeit

Mehr

23. Vorlesung EP. IV Optik 25. Optische Instrumente Fortsetzung: b) Optik des Auges c) Mikroskop d) Fernrohr 26. Beugung (Wellenoptik)

23. Vorlesung EP. IV Optik 25. Optische Instrumente Fortsetzung: b) Optik des Auges c) Mikroskop d) Fernrohr 26. Beugung (Wellenoptik) 23. Vorlesung EP IV Optik 25. Optische Instrumente Fortsetzung: b) Optik des Auges c) Mikroskop d) Fernrohr 26. Beugung (Wellenoptik) V Strahlung, Atome, Kerne 27. Wärmestrahlung und Quantenmechanik Versuche

Mehr

Protokoll zum 5.Versuchstag: Brechungsgesetz und Dispersion

Protokoll zum 5.Versuchstag: Brechungsgesetz und Dispersion Samstag, 17. Januar 2015 Praktikum "Physik für Biologen und Zweifach-Bachelor Chemie" Protokoll zum 5.Versuchstag: Brechungsgesetz und Dispersion von Olaf Olafson Tutor: --- Einführung: Der fünfte Versuchstag

Mehr

OPTIK. Geometrische Optik Wellen Beugung, Interferenz optische Instrumente

OPTIK. Geometrische Optik Wellen Beugung, Interferenz optische Instrumente OPTIK Geometrische Optik Wellen Beugung, Interferenz optische Instrumente 6.1. geometrische Optik Wellengleichungen (Maxwellgleichungen) beschreiben "alles" Wellenausbreitung exakt berechenbar aber sinnlos

Mehr

Institut für Informatik Visual Computing SE Computational Photography

Institut für Informatik Visual Computing SE Computational Photography Kameramodelle und Grundlagen Institut für Informatik Visual Computing SE Computational Photography Prof. Eisert Vortrag von Juliane Hüttl Gliederung 1. Bilderfassung 1. Optische Abbildungsmodelle 2. Sensoren

Mehr

Physik PHB3/4 (Schwingungen, Wellen, Optik)

Physik PHB3/4 (Schwingungen, Wellen, Optik) 04_GeomOptikAbbildung1_BA.doc - 1/5 Optische Abbildungen Abbildung im mathematischen Sinn: Von einem Gegenstandspunkt ausgehende Strahlen werden in einem Bildpunkt vereinigt. Ideale optische Abbildungen

Mehr

GEOMETRISCHE OPTIK I. Schulversuchspraktikum WS 2002 / 2003. Jetzinger Anamaria Mat.Nr. 9755276

GEOMETRISCHE OPTIK I. Schulversuchspraktikum WS 2002 / 2003. Jetzinger Anamaria Mat.Nr. 9755276 GEOMETRISCHE OPTIK I Schulversuchspraktikum WS 2002 / 2003 Jetzinger Anamaria Mat.Nr. 9755276 1. Mond und Sonnenfinsternis Inhaltsverzeichnis 1.1 Theoretische Grundlagen zur Mond und Sonnenfinsternis 1.1.1

Mehr

Dr. Thomas Kirn Vorlesung 12

Dr. Thomas Kirn Vorlesung 12 Physik für Maschinenbau Dr. Thomas Kirn Vorlesung 12 1 Wiederholung V11 2 Lichterzeugung: Wärmestrahlung Schwarzer Körper: Hohlraumstrahlung Wien sches Verschiebungsgesetz: λ max T = b = 2,9 10-3 m K Stefan

Mehr

Abb. 2 In der Physik ist der natürliche Sehwinkel der Winkel des Objektes in der "normalen Sehweite" s 0 = 25 cm.

Abb. 2 In der Physik ist der natürliche Sehwinkel der Winkel des Objektes in der normalen Sehweite s 0 = 25 cm. Mikroskop 1. ZIEL In diesem Versuch sollen Sie sich mit dem Strahlengang in einem Mikroskop vertraut machen und verstehen, wie es zu einer Vergrößerung kommt. Sie werden ein Messokular kalibrieren, um

Mehr

V 21 Linsengesetze und Linsenfehler

V 21 Linsengesetze und Linsenfehler V 21 Linsengesetze und Linsenfehler A) Stichworte zur Vorbereitung Geometrische Optik, Hauptebenen von Linsen, Brechungsgesetz, Dispersion des Lichts, Farbfehler, Öffnungsfehler, Astigmatismus. B) Literatur

Mehr

Protokoll. Mikroskopie. zum Modul: Physikalisches Grundpraktikum 2. bei. Prof. Dr. Heyne Sebastian Baum

Protokoll. Mikroskopie. zum Modul: Physikalisches Grundpraktikum 2. bei. Prof. Dr. Heyne Sebastian Baum Protokoll Mikroskopie zum Modul: Physikalisches Grundpraktikum 2 bei Prof. Dr. Heyne Sebastian Baum am Fachbereich Physik Freien Universität Berlin Ludwig Schuster (ludwig.schuster@fu-berlin.de) Florian

Mehr

Lichtbrechung. Wissenschaftliches Gebiet: Physikalische Eigenschaften von Licht. Film/Jahr: QED Materie, Licht und das Nichts (2005)

Lichtbrechung. Wissenschaftliches Gebiet: Physikalische Eigenschaften von Licht. Film/Jahr: QED Materie, Licht und das Nichts (2005) Lichtbrechung 1 Wissenschaftliches Gebiet: Physikalische Eigenschaften von Licht Film/Jahr: QED Materie, Licht und das Nichts (2005) Filmproduzent: Hans-Bernd Dreis, Besetzung: Prof. Schwerelos und sein

Mehr

Beugung an Spalt und Gitter, Auflösungsvermögen des Mikroskops

Beugung an Spalt und Gitter, Auflösungsvermögen des Mikroskops 22-1 Beugung an Spalt und Gitter, Auflösungsvermögen des Mikroskops 1. Vorbereitung : Wellennatur des Lichtes, Interferenz, Kohärenz, Huygenssches Prinzip, Beugung, Fresnelsche und Fraunhofersche Beobachtungsart,

Mehr

Physikalische Grundlagen des Sehens.

Physikalische Grundlagen des Sehens. Physikalische Grundlagen des Sehens. Medizinische Physik und Statistik I WS 2016/2017 Tamás Marek 30. November 2016 Einleitung - Lichtmodelle - Brechung, - Bildentstehung Gliederung Das Sehen - Strahlengang

Mehr

Klausurtermin: Anmeldung: 2. Chance: voraussichtlich Klausur am

Klausurtermin: Anmeldung:  2. Chance: voraussichtlich Klausur am Klausurtermin: 13.02.2003 Anmeldung: www.physik.unigiessen.de/dueren/ 2. Chance: voraussichtlich Klausur am 7.4.2003 Optik: Physik des Lichtes 1. Geometrische Optik: geradlinige Ausbreitung, Reflexion,

Mehr

Vorlesung 7: Geometrische Optik

Vorlesung 7: Geometrische Optik Vorlesung 7: Geometrische Optik, Folien/Material zur Vorlesung auf: www.desy.de/~steinbru/physikzahnmed Geometrische Optik Beschäftigt sich mit dem Verhalten von Lichtstrahlen (= ideal schmales Lichtbündel)

Mehr

Labor für Technische Physik

Labor für Technische Physik Hochschule Bremen City University of Applied Sciences Fakultät Elektrotechnik und Informatik Labor für Technische Physik Prof. Dr.-Ing. Dieter Kraus, Dipl.-Ing. W.Pieper 1. Versuchsziele Durch die Verwendung

Mehr

Ferienkurs Experimentalphysik 3 - Geometrische Optik

Ferienkurs Experimentalphysik 3 - Geometrische Optik Ferienkurs Experimentalphysik 3 - Geometrische Optik Matthias Brasse, Max v. Vopelius 24.02.2009 Inhaltsverzeichnis Einleitung Geometrische Optik 2 2 Grundlegende Konzepte 2 3 Die optische Abbildung 2

Mehr

4 Brechung und Totalreflexion

4 Brechung und Totalreflexion 4 Brechung und Totalreflexion 4.1 Lichtbrechung Experiment: Brechung mit halbkreisförmigem Glaskörper Experiment: Brechung mit halbkreisförmigem Glaskörper (detailliertere Auswertung) 37 Lichtstrahlen

Mehr

Abriss der Geometrischen Optik

Abriss der Geometrischen Optik Abriss der Geometrischen Optik Rudolf Lehn Peter Breitfeld * Störck-Gymnasium Bad Saulgau 4. August 20 Inhaltsverzeichnis I Reflexionsprobleme 3 Reflexion des Lichts 3 2 Bilder am ebenen Spiegel 3 3 Gekrümmte

Mehr

zur geometrischen Optik des Auges und optische Instrumente: Lupe - Mikroskop - Fernrohr

zur geometrischen Optik des Auges und optische Instrumente: Lupe - Mikroskop - Fernrohr zur geometrischen Optik des Auges und optische Instrumente: Lupe - Mikroskop - Fernrohr 426 Das Auge n = 1.3 adaptive Linse: Brennweite der Linse durch Muskeln veränderbar hoher dynamischer Nachweisbereich

Mehr

Laboranten Labormethodik und Physikalische Grundlagen

Laboranten Labormethodik und Physikalische Grundlagen 0.09.06 Brechung Trifft Licht auf die Grenzfläche zweier Stoffe, zweier Medien, so wird es zum Teil reflektiert, zum Teil verändert es an der Grenze beider Stoffe seine Richtung, es wird gebrochen. Senkrecht

Mehr

Profilkurs Physik ÜA 08 Test D F Ks b) Welche Beugungsobjekte führen zu folgenden Bildern? Mit Begründung!

Profilkurs Physik ÜA 08 Test D F Ks b) Welche Beugungsobjekte führen zu folgenden Bildern? Mit Begründung! Profilkurs Physik ÜA 08 Test D F Ks. 2011 1 Test D Gitter a) Vor eine Natriumdampflampe (Wellenlänge 590 nm) wird ein optisches Gitter gehalten. Erkläre kurz, warum man auf einem 3,5 m vom Gitter entfernten

Mehr

PROJEKTMAPPE. Name: Klasse:

PROJEKTMAPPE. Name: Klasse: PROJEKTMAPPE Name: Klasse: REFLEXION AM EBENEN SPIEGEL Information Bei einer Reflexion unterscheidet man: Diffuse Reflexion: raue Oberflächen reflektieren das Licht in jede Richtung Regelmäßige Reflexion:

Mehr

Fortgeschrittene Photonik Technische Nutzung von Licht

Fortgeschrittene Photonik Technische Nutzung von Licht 12. April 2016 Fortgeschrittene Photonik Technische Nutzung von Licht Geometrische Optik Lichtstrahlen Lichtstrahlen Es gibt keine Lichtstrahlen! Lichtstrahlen sind ein sehr praktisches Hilfskonstrukt

Mehr

Spiegelsymmetrie. Tiefeninversion führt zur Spiegelsymmetrie Koordinatensystem wird invertiert

Spiegelsymmetrie. Tiefeninversion führt zur Spiegelsymmetrie Koordinatensystem wird invertiert Ebener Spiegel Spiegelsymmetrie Tiefeninversion führt zur Spiegelsymmetrie Koordinatensystem wird invertiert Konstruktion des Bildes beim ebenen Spiegel Reelles Bild: Alle Strahlen schneiden sich Virtuelles

Mehr

18.Elektromagnetische Wellen 19.Geometrische Optik. Spektrum elektromagnetischer Wellen Licht. EPI WS 2006/7 Dünnweber/Faessler

18.Elektromagnetische Wellen 19.Geometrische Optik. Spektrum elektromagnetischer Wellen Licht. EPI WS 2006/7 Dünnweber/Faessler Spektrum elektromagnetischer Wellen Licht Ausbreitung von Licht Verschiedene Beschreibungen je nach Größe des leuchtenden (oder beleuchteten) Objekts relativ zur Wellenlänge a) Geometrische Optik: Querdimension

Mehr

(21. Vorlesung: III) Elektrizität und Magnetismus 21. Wechselstrom 22. Elektromagnetische Wellen )

(21. Vorlesung: III) Elektrizität und Magnetismus 21. Wechselstrom 22. Elektromagnetische Wellen ) . Vorlesung EP (. Vorlesung: III) Elektrizität und Magnetismus. Wechselstrom. Elektromagnetische Wellen ) IV) Optik = Lehre vom Licht. Licht = sichtbare elektromagnetische Wellen 3. Geometrische Optik

Mehr

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Optik II: Reflexion und Brechung des Lichts

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Optik II: Reflexion und Brechung des Lichts Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form Auszug aus: Optik II: Reflexion und Brechung des Lichts Das komplette Material finden Sie hier: School-Scout.de Schriftliche Übung Name: Reflexion

Mehr

Kapitel 1 Optik: Bildkonstruktion. Spiegel P` B P G. Ebener Spiegel: Konstruktion des Bildes von G.

Kapitel 1 Optik: Bildkonstruktion. Spiegel P` B P G. Ebener Spiegel: Konstruktion des Bildes von G. Optik: Bildkonstruktion Spiegel P G P` B X-Achse Ebener Spiegel: g = b g b G = B Konstruktion des Bildes von G. 1. Zeichne Strahl senkrecht von der Pfeilspitze zum Spiegel (Strahl wird in sich selbst reflektiert)

Mehr

Beugung am Gitter. Beugung tritt immer dann auf, wenn Hindernisse die Ausbreitung des Lichtes

Beugung am Gitter. Beugung tritt immer dann auf, wenn Hindernisse die Ausbreitung des Lichtes PeP Vom Kerzenlicht zum Laser Versuchsanleitung Versuch 2: Beugung am Gitter Beugung am Gitter Theoretische Grundlagen Beugung tritt immer dann auf, wenn Hindernisse die Ausbreitung des Lichtes beeinträchtigen.

Mehr

Physik III Übung 7 - Lösungshinweise

Physik III Übung 7 - Lösungshinweise Physik III Übung 7 - Lösungshinweise Stefan Reutter WiSe 202 Moritz Kütt Stand: 20.2.202 Franz Fujara Aufgabe [H, D] Signale (in einer Glasfaser) In einer Glasfaser wird an einem Ende hereinfallendes Licht

Mehr

Brennweite von Linsen

Brennweite von Linsen Brennweite von Linsen Einführung Brennweite von Linsen In diesem Laborversuch soll die Brennweite einer Sammellinse vermessen werden. Linsen sind optische Bauelemente, die ein Bild eines Gegenstandes an

Mehr

1 Anregung von Oberflächenwellen (30 Punkte)

1 Anregung von Oberflächenwellen (30 Punkte) 1 Anregung von Oberflächenwellen (30 Punkte) Eine ebene p-polarisierte Welle mit Frequenz ω und Amplitude E 0 trifft aus einem dielektrischen Medium 1 mit Permittivität ε 1 auf eine Grenzfläche, die mit

Mehr

Optische Abbildung (OPA)

Optische Abbildung (OPA) Seite 1 Themengebiet: Optik Autor: unbekannt geändert: M. Saß (30.03.06) 1 Stichworte Geometrische Optik, Lichtstrahl, dünne und dicke Linsen, Linsensysteme, Abbildungsgleichung, Bildkonstruktion 2 Literatur

Mehr

Optik. Grundlagen und Anwendungen. von Dietrich Kühlke. überarbeitet

Optik. Grundlagen und Anwendungen. von Dietrich Kühlke. überarbeitet Optik Grundlagen und Anwendungen von Dietrich Kühlke überarbeitet Optik Kühlke schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG Harri Deutsch 2004 Verlag C.H. Beck im Internet: www.beck.de

Mehr

6 Optik. 6.2 Geometrische Optik 249. 6.3 Wellenoptik 270. 6.4 Optische Instrumente 274

6 Optik. 6.2 Geometrische Optik 249. 6.3 Wellenoptik 270. 6.4 Optische Instrumente 274 Optik 1 Licht 242 Susanne Albrecht 11 Licht ist eine elektromagnetische Welle 243 12 Licht besteht aus einzelnen Photonen 244 13 Lichtquellen 245 14 Lichtmessung 247 2 Geometrische Optik 249 Susanne Albrecht

Mehr

Instrumenten- Optik. Mikroskop

Instrumenten- Optik. Mikroskop Instrumenten- Optik Mikroskop Gewerblich-Industrielle Berufsschule Bern Augenoptikerinnen und Augenoptiker Der mechanische Aufbau Die einzelnen mechanischen Bauteile eines Mikroskops bezeichnen und deren

Mehr

Kristallwachstum in dem menschlichen Organismus.

Kristallwachstum in dem menschlichen Organismus. Nächste Vorlesung: Am 23. November 2016, 8:00 9:30 Geänderte Ort: Lang Imre Terem (Hörsaal) Semmelweis Str.6 6725 Szeged Kristallwachstum in dem menschlichen Organismus. Grundlagen der Optik. Medizinische

Mehr

GRUNDLAGEN (O1 UND O3)... 2 STRAHLENGÄNGE AN LUPE UND MIKROSKOP:... 4 MIKROSKOP: INSTRUMENTELLE GRÖßEN, EXPERIMENTELLE METHODEN...

GRUNDLAGEN (O1 UND O3)... 2 STRAHLENGÄNGE AN LUPE UND MIKROSKOP:... 4 MIKROSKOP: INSTRUMENTELLE GRÖßEN, EXPERIMENTELLE METHODEN... E-Mail: Homepage: info@schroeder-doms.de schroeder-doms.de München den 19. Mai 2009 O2 - Mikroskop GRUNDLAGEN (O1 UND O3)... 2 Bildkonstruktion und Abbildungsgleichung einer Linse:... 2 Brennweite eines

Mehr

08 Aufgaben zur Wellenoptik

08 Aufgaben zur Wellenoptik 1Profilkurs Physik ÜA 08 Aufgaben zur Wellenoptik 2011 Seite 1 A Überlagerung zweier Kreiswellen Aufgabe A 1 08 Aufgaben zur Wellenoptik Zwei Lautsprecher schwingen mit f = 15 khz und befinden sich im

Mehr

I GEOMETRISCHE OPTIK. Physik PHB3/4 (Schwingungen, Wellen, Optik) 1 Grundlagen und Grundbegriffe

I GEOMETRISCHE OPTIK. Physik PHB3/4 (Schwingungen, Wellen, Optik) 1 Grundlagen und Grundbegriffe 0_GeomOptikEinf1_BA.doc - 1/8 I GEOMETRISCHE OPTIK 1 Grundlagen und Grundbegriffe Optik ist die Lehre von der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen (üblicherweise beschränkt auf den sichtbaren Bereich)

Mehr

Vorlesung : Roter Faden:

Vorlesung : Roter Faden: Vorlesung 5+6+7: Roter Faden: Heute: Wellenoptik, geometrische Optik (Strahlenoptik) http://www-linux.gsi.de/~wolle/telekolleg/schwingung/index.html Versuche: Applets: http://www.walter-fendt.de/ph4d huygens,

Mehr

6.4. Polarisation und Doppelbrechung. Exp. 51: Doppelbrechung am Kalkspat. Dieter Suter - 389 - Physik B2. 6.4.1. Polarisation

6.4. Polarisation und Doppelbrechung. Exp. 51: Doppelbrechung am Kalkspat. Dieter Suter - 389 - Physik B2. 6.4.1. Polarisation Dieter Suter - 389 - Physik B2 6.4. Polarisation und Doppelbrechung 6.4.1. Polarisation Wie andere elektromagnetische Wellen ist Licht eine Transversalwelle. Es existieren deshalb zwei orthogonale Polarisationsrichtungen.

Mehr

I. DAS LICHT: Wiederholung der 9. Klasse.. S3

I. DAS LICHT: Wiederholung der 9. Klasse.. S3 STRAHLENOPTIK Strahlenoptik 13GE 013/14 S Inhaltsverzeichnis I. DAS LICHT: Wiederholung der 9. Klasse.. S3 II. DIE REFLEXION.. S3 a. Allgemeine Betrachtungen.. S3 b. Gesetzmäßige Reflexion am ebenen Spiegel..

Mehr

11.1 Allgemeine Theorie

11.1 Allgemeine Theorie Kapitel Linsen .. ALLGEMEINE THEORIE 3. Allemeine Theorie.. Geometrische Optik Die eometrische Optik (oder Strahlenoptik) umfasst denjenien Bereich der Optik, welcher durch die Vernachlässiun der endlichen

Mehr

Universität Regensburg Wintersemester 2003/2004. Seminarvortrag zum Thema. Optische Geometrie. Auflösungsvermögen und Betrachtung im Fourierraum

Universität Regensburg Wintersemester 2003/2004. Seminarvortrag zum Thema. Optische Geometrie. Auflösungsvermögen und Betrachtung im Fourierraum Universität Regensburg Wintersemester 23/24 Seminarvortrag zum Thema Optische Geometrie Auflösungsvermögen und Betrachtung im Fourierraum Von Stefan Seidel 23. Oktober 23 Inhalt Abbe sche Theorie Kreisförmige

Mehr

Optronik. 3. Vorlesung: Wdhg. Bildkonstruktion Bündelbegrenzung Wellenoptik, Beugungsbegrenzung Dimensionierung von Systemen

Optronik. 3. Vorlesung: Wdhg. Bildkonstruktion Bündelbegrenzung Wellenoptik, Beugungsbegrenzung Dimensionierung von Systemen Optronik 3. Vorlesung: Wdhg. Bildkonstruktion Bündelbegrenzung Wellenoptik, Beugungsbegrenzung Dimensionierung von Systemen 03.1 Gliederung 1. Grundlagen der Optik Wiederholung Bildkonstruktion 2. Bündelbegrenzung

Mehr

Physikalisches Grundpraktikum

Physikalisches Grundpraktikum Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald / Institut für Physik Physikalisches Grundpraktikum Praktikum für Mediziner O2 Beugung des Lichtes Name: Versuchsgruppe: Datum: Mitarbeiter der Versuchsgruppe:

Mehr

21.Vorlesung. IV Optik. 23. Geometrische Optik Brechung und Totalreflexion Dispersion 24. Farbe 25. Optische Instrumente

21.Vorlesung. IV Optik. 23. Geometrische Optik Brechung und Totalreflexion Dispersion 24. Farbe 25. Optische Instrumente 2.Vorlesung IV Optik 23. Geometrische Optik Brechung und Totalreflexion Dispersion 24. Farbe 25. Optische Instrumente Versuche Lochkamera Brechung, Reflexion, Totalreflexion Lichtleiter Dispersion (Prisma)

Mehr

Physikalisches Grundpraktikum

Physikalisches Grundpraktikum Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald / Institut für Physik Physikalisches Grundpraktikum Praktikum für Mediziner O Lichtbrechung und Linsengesetze Name: Versuchsgruppe: Datum: Mitarbeiter der Versuchsgruppe:

Mehr

3 Brechung und Totalreflexion

3 Brechung und Totalreflexion 3 Brechung und Totalreflexion 3.1 Lichtbrechung Lichtstrahlen am Übergang von Luft zu Wasser In der Luft breitet sich ein Lichtstrahl geradlinig aus. Trifft der Lichtstrahl nun auf eine Wasseroberfläche,

Mehr

Modulation der Intensität durch Modulation von α. sukzessive Kopplung der Nachbarmoden: Nur Moden mit richtiger Phasenlage

Modulation der Intensität durch Modulation von α. sukzessive Kopplung der Nachbarmoden: Nur Moden mit richtiger Phasenlage Aktive Modenkopplung Modulation der Intensität durch Modulation von α sukzessive Kopplung der Nachbarmoden: Nur Moden mit richtiger Phasenlage haben kleines α moduliertes α gewissermassen Taktgeber für

Mehr