Bewertung optischer Systeme

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1 Bewertung optischer Systeme von Heinz Haferkorn Mit 309 Abbildungen VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften Berlin 1986

2 Inhaltsverzeichnis 1. Abbildung und Bewertung Optische Abbildung Bedeutung der optischen Abbildung Aspekte der optischen Abbildung Realisierung der optischen Abbildung Bewertung der optischen Abbildung Bildgüte Bildeindruck Bewertung konkreter und realer optischer Systeme ; Kollineare Abbildung Abbildung als mathematische Transformation Zentrierte kollineare Abbildung Koordinatensysteme Homogene Koordinaten. Matrizendarstellung Zusammengesetzte kollineare Abbildung Strahlenoptische Bewertung zentrierter optischer Systeme Strahlaberrationen Meridionalstrahlen Astigmatische Büschel Windschiefe Strahlen Asphärische Flächen Spiegelflächen Farblängsfehler Flächenteilkoeffizient Linsenteilkoeffizient Gauß-Fehler. Sekundäres Spektrum Polychromasie Farbfehler des Hauptstrahls Flächenteilkoeffizient Linsenteilkoeffizient Auswertung der Strahlaberrationen Sinusbedingung Isoplanasiebedingung ' Tangensbedingung Korrektionsdarstellungen Spotdiagramm. Gauß-Moment 113

3 6 Inhaltsverzeichnis 3. Analytische Bewertung zentrierter optischer Systeme Eikonale Punkteikonal Winkeleikonal Winkeleikonal für zentrierte optische Systeme Darstellung der brechenden Fläche Brechung an der Rotationsfläche Paraxiales Gebiet Winkeleikonal in Pupillenkoordinaten Abweichungen dritter Ordnung Öffnungsfehler dritter Ordnung Brechende Fläche Flächenteilkoeffizient Linsenteilkoeffizient Koma dritter Ordnung Brechende Fläche Flächenteilkoeffizient ' Linsenteilkoeffizient Astigmatismus und Bildfeldwölbung dritter Ordnung Brechende Fläche... ' Flächenteilkoeffizient Linsenteilkoeffizient Petzval-Bedingung Verzeichnung dritter Ordnung Brechende Fläche Flächenteilkoeffizient Linsenteilkoeffizient Abbildungsfehler fünfter Ordnung Eikonal Klassifikation Flächenfolgen Analytische Bewertung Flächenteilkoeffizienten Fehlersummen. Analytisches Gauß-Moment Wellenoptische Bewertung der Abbildung von Punkten Beugung des Lichtes Grundlagen der Beugungstheorie Kirchhoffsche Beugungsformel Fraunhofersche und Fresnelsche Beugung Fraunhofersche Beugung am Rechteck Fraunhofersche Beugung am Kreis Fraunhofersche Beugung an Liniengittern Fresnelsche Beugung an der Kante Fresnelsche Beugung am Rechteck Fresnelsche Beugung am Kreis Beugungsbegrenzte Abbildung von Punkten Kirchhoffsche Beugungsformel für optische Systeme Intensität in der Bildebene Intensität in Achsenpunkten Intensität in beliebigen Punkten Apodisation 242

4 Inhaltsverzeichnis ' 4.3. Aberrationsbehaftete Abbildung von Punkten Wellenaberrationen Berechnung der Wellenaberrationen Zernike-Polynome Punktbildfunktion Gütekriterien Definitionshelligkeit Entwicklung der Definitionshelligkeit Ort der maximalen Definitionshelligkeit Wellenoptische Bewertung der optischen Abbildung ausgedehnter Objekte Inkohärente Abbildung Linienbildfunktion Berechnung der Bildstrahldichte Kantenbildfunktion Optische Übertragungsfunktion Periodische Objekte Duffieux-Integral Gütekriterien Berechnung der optischen Übertragungsfunktion Kohärente Abbildung Modell der kohärenten Abbildung Periodische Objekte Beugungsfunktion des Objektstreifens Bildfunktion des Objektstreifens Dunkelfeldverfahren Phasenkontrastverfahren Partiell-kohärente Abbildung Quasimonochromatisches Licht Kohärenzfunktion Ausbreitung der Kohärenzfunktion Kohärenzübertragungsfunktion Intensität in der Bildebene Gütekriterien Bewertung spezieller optischer Systeme Systeme mit anisotropen Werkstoffen Tensor der Dielektrizitätskonstanten Fresnelsches Ellipsoid. Indexellipsoid Ebene Lichtwelle in Kristallen Strahlenfläche. Normalenfläche Doppelbrechung Kristallplatten Paraxiales Gebiet bei Kristallinsen Geometrisch-optische und wellenoptische Bewertung Nichtzentrierte Systeme Dezentrierung Analytische Bewertung der Dezentrierung Zylinderlinsen. Torische Linsen Prismen. Planplatten Lasersysteme Laserstrahlung Laserresonatoren Gaußsche Bündel. 497

5 8 Inhaltsverzeichnis 6.4. Hologramme Abbildende Hologramme 505 6A2. Analytische Bildfehlertheorie Bewertung von Abbildungsketten und realen optischen Systemen Optische Informationsübertragung Informationstheoretische Bewertung Entscheidungstheoretische Bewertung Rauschquellen Optische Sensorik Bildverarbeitung Bewertung realer optischer Systeme Objektive geometrisch-optische Bewertung Objektive wellenoptische Bewertung Subjektive Bewertung 550 Literatur und Quellen 557 Sach- und Namenverzeichnis 566