Bergmann Schaefer Lehrbuch der Experimentalphysik

Transkript

1 Bergmann Schaefer Lehrbuch der Experimentalphysik Band III Optik 8. Auflage Herausgeber Heinrich Gobrecht Autoren Hans-Joachim Eichler, Heinrich Gobrecht Michael Krystek, Heinz Niedrig Manfred Richter, Heinz Schoenebeck Horst Weber, Kurt Weber w DE G Walter de Gruyter Berlin New York 1987

2 Energieeinheiten und Äquivalentwerte Strahlungsphysikalische Größen und Einheiten Lichttechnische Größen und Einheiten 1 Strahlenoptik Heinrich Gobrecht Vorbemerkungen und Grundbegriffe Die geradlinige Ausbreitung des Lichtes, Schatten, Lochkamera.. Die Reflexion des Lichtes, ebene Spiegel Gekrümmte Spiegel, Konkav- und Konvexspiegel Die Brechung des Lichtes, Totalreflexion Brechung des Lichtes beim Durchgang durch Prismen; Spektrometer und Refraktometer Brechung des Lichtes an einer Kugelfläche Brechung und Abbildung durch ein zentriertes System brechender Kugelflächen Abbildung durch Linsen Die Abbildungsfehler der Linsen Die Strahlenbegrenzung, Wirkung der Blenden Das Auge und einige optische Instrumente Helligkeit und Kontrast bei den optischen Instrumenten Der Fermatsche Satz, das Eikonal, der Satz von Malus Optik der Atmosphäre Dispersion und Absorption des Lichtes Hans-Joachim Eichler Messung der Lichtgeschwindigkeit Phasengeschwindigkeit, Gruppengeschwindigkeit Die Dispersion des Lichtes: Normale Dispersion Achromatische und geradsichtige Prismen; chromatische Bildfehler 2.5 Infrarote (ultrarote) und ultraviolette Strahlung 2.6 Absorption der Strahlung XV XV XVI

3 X 2.7 Die Dispersion des Lichtes; Anomale Dispersion 2.8 Dispersion und Absorption schwach absorbierender Substanzen; Anwendungen 2.9 Dispersion und Absorption der Metalle 2.10 Spektralanalyse, Emissions- und Absorptionsspektren, Dopplereffekt, Spektralapparate Interferenz und Beugung Hans-Joachim Eichler Allgemeines über Interferenz von Lichtwellen; Kohärenz und Inkohärenz 3.2 Fresnelscher Spiegelversuch und Varianten 3.3 Interferenzerscheinungen an dünnen Schichten, Farben dünner Blättchen; Kurven gleicher Dicke und gleicher Neigung 3.4 Zweistrahlinterferometer 3.5 Vielstrahlinterferenz; Interferenzspektroskopie 3.6 Stehende Lichtwellen; Farbenphotographie nach Lippmann 3.7 Lichtschwebungen 3.8 Grunderscheinungen der Beugung; Beugung am Spalt, an rechteckiger und kreisförmiger Öffnung 3.9 Das Auflösungsvermögen optischer Instrumente (Fernrohr, Auge, Mikroskop, Prisma) 3.10 Beugung durch mehrere kongruente, regelmäßig angeordnete Öffnungen; Youngscher Interferenzversuch; Beugungsgitter; Stufengitter; Ultraschallwellengitter 3.11 Beugung an zwei- und dreidimensionalen Gittern; Röntgenstrahlbeugung 3.12 Bildentstehung im Mikroskop nach E. Abbe; Phasenkontrastverfahren nach Zernike; Schlierenverfahren 3.13 Beugung an Teilchen, Lichtstreuung 3.14 Holographie Polarisation und Doppelbrechung des Lichtes Kurt Weber AA Polarisation des Lichtes durch Reflexion und gewöhnliche Brechung 4.2 Theorie der Reflexion, Brechung und Polarisation; Fresnelsche Formeln 4.3 Totalreflexion, Herstellung von elliptisch und zirkulär polarisiertem Licht 4.4 Polarisation des reflektierten Lichtes bei absorbierenden Medien; Metallreflexion

4 XI 4.5 Doppelbrechung und Polarisation an optisch einachsigen Kristallen 4.6 Optisch zweiachsige Kristalle 4.7 Polarisatoren: Nicoisches Prisma, Glan-Thompson-Prisma, Turmalinplatte, Polarisationsfilter, Wollastonprisma, Polarisationsphotometer 4.8 Drehung der Schwingungsebene polarisierten Lichtes (optische Aktivität) 4.9 Optisches Verhalten und Symmetrie der Kristalle 4.10 Interferenzen an Kristallplatten im parallelen, polarisierten Strahlengang 4.11 Interferenzen im konvergenten Licht 4.12 Kristalline Flüssigkeiten 4.13 Induzierte Doppelbrechung in isotropen Stoffen 4.14 Zeeman- und Stark-Effekt Optische Strahlung und ihre Messung Michael Krystek Einführung Grundgrößen und Definitionen Die Wärmestrahlung Das Kirchhoffsche Gesetz Der schwarze Strahler, Hohlraumstrahlung Das Stefan-Boltzmannsche Gesetz Das Wiensche Verschiebungsgesetz Die Strahlungsgesetze Strahlung nicht-schwarzer Strahler Strahlungscharakteristische Temperaturen, Pyrometrie Strahlungsbewertung durch das Auge, Photometrie Realisierung der Lichteinheit, Normallichtquellen Photometrische Meßmethoden und Meßgeräte Ausblicke auf die Lichttechnik Farbmetrik Manfred Richter Wesen der Farbe Technik der additiven Farbmischung Gesetzmäßigkeiten der additiven Farbmischung Wirkungsweise des Auges Weiterer Ausbau der Farbvalenzmetrik Die Spektralwerte

5 XII Virtuelle Farbvalenzen; Normvalenz-System Farbreiz und Farbvalenz Körperfarben Bedingt-gleiche Farben Sogenannte subtraktive Farbmischung Optimalfarben Komplementäre und kompensative Farben Helmholtz-Maßzahlen Verfahren der Farbmessung Anschauliche Farbkennzeichnung; höhere Farbmetrik Quantenoptik Horst Weber Der lichtelektrische Effekt Einsteins korpuskulare Theorie des Lichtes und deren Prüfung... Der lichtelektrische Effekt bei hohen Bestrahlungsstärken Anwendungen des lichtelektrischen Effekts Die korpuskularen Eigenschaften des Photons Die Bedeutung der Quantenelektrodynamik Die quantenhafte Absorption und Emission von Licht Streuung von Photonen Statistische Eigenschaften der Photonen Erzeugung von kohärentem Licht - LASER Nichtlineare Optik Wellencharakter der Materie Heinz Niedrig Materiewellen Elektronenbeugung Beugung anderer Materieteilchen Elektronenoptik Elektronenmikroskopie Elektronenergieverlust-Spektroskopie und Mikroanalyse Elektronenstrahl-Lithographie Das Raster-Tunnel-Mikroskop Die Unschärfe-Relation bei Materiewellen Relativitätstheorie Heinz Schoenebeck 9.1 Das Relativitätsprinzip der Mechanik 9.2 Versagen des Relativitätsprinzips der Mechanik in der Elektrodynamik

6 XIII 9.3 Versuche zum Mitführungskoeffizienten Der Versuch von Michelson Die Einsteinsche Lösung des Problems Das Additionstheorem der Geschwindigkeiten; der Mitführungskoeffizient Dopplersches Prinzip und Aberration Die Invarianz der Gleichungen der Elektrodynamik und der Mechanik gegenüber der Lorentz-Transformation Rotationsbewegung Energie und Masse Überblick über den Gedankenkreis der allgemeinen Relativitätstheorie Experimentelle Bestätigungen der allgemeinen Relativitätstheorie 1058 Fachwörterverzeichnis Deutsch-Englisch / Englisch-Deutsch 1071 Konstanten 1099 Sach- und Namenregister 1101