OPTIK. Geometrische Optik Wellen Beugung, Interferenz optische Instrumente

Ähnliche Dokumente
OPTIK. Geometrische Optik Wellen Beugung, Interferenz optische Instrumente

OPTIK. Geometrische Optik Wellen Beugung, Interferenz optische Instrumente

Physik für Pharmazeuten und Biologen OPTIK. Geometrische Optik Wellen Beugung, Interferenz optische Instrumente

Klausurtermin: Anmeldung: 2. Chance: voraussichtlich Klausur am

Dr. Thomas Kirn Vorlesung 12

Spiegelsymmetrie. Tiefeninversion führt zur Spiegelsymmetrie Koordinatensystem wird invertiert

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester

Vorlesung : Roter Faden:

Optik. Prof. Dr. Reinhard Strehlow. Hochschulübergreifender Studiengang Wirtschaftsingenieur. Optik p. 1/39

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

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

Vorkurs Physik des MINT-Kollegs

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

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

Vorlesung Physik für Pharmazeuten PPh Optik

Vorlesung 7: Geometrische Optik

Dr. Thomas Kirn Vorlesung 12

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

Annahme: Wellen- und Quanteneigenschaften des Lichts können vernachlässigt werden.

Lösung zum Parabolspiegel

Kristallwachstum in dem menschlichen Organismus.

Ferienkurs Experimentalphysik 3 - Übungsaufgaben Geometrische Optik

Ferienkurs Experimentalphysik 3 - Geometrische Optik

Abriss der Geometrischen Optik

Übungen zur Experimentalphysik 3

Welle-Teilchendualismus. Reflexion. Brechungsgesetz. Elektromagnetische Wellen haben sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften

NG Brechzahl von Glas

2. Optik. 2.1 Elektromagnetische Wellen in Materie Absorption Dispersion. (Giancoli)

Tutorium Physik 2. Optik

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

Physikalische Grundlagen des Sehens.

Versuch P1-31,40,41 Geometrische Optik. Vorbereitung. Von Jan Oertlin. 2. Dezember 2009

Wellen an Grenzflächen

Multimediatechnik / Video

Polarisation und optische Aktivität

7.1.3 Abbildung durch Linsen

12.1 Licht als elektromagnetische Welle

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

Praktikum II PO: Doppelbrechung und eliptisch polatisiertes Licht

Teilskript zur LV "Optik 1" Paraxiale Abbildungseigenschaften sphärischer Linsen Seite 1

Optik Licht als elektromagnetische Welle

Eine solche Anordnung wird auch Fabry-Pérot Interferometer genannt

Entstehung des Regenbogens durch Brechung-Reflexion-Brechung

Geometrische Optik. Versuch: P Vorbereitung - Inhaltsverzeichnis

IO1. Modul Optik. Geometrische Optik und Abbildungsgesetze

PW6 Geometrische Optik

Grundkurs IIIa für Studierende der Physik, Wirtschaftsphysik und Physik Lehramt

13.1 Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit

GEOMETRISCHE OPTIK. Kapitel 16

3B SCIENTIFIC PHYSICS

Astro Stammtisch Peine

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester

BEUGUNG: Welle (transversal oder longitudinal) Licht ist transversale elektromagnetische Welle

Physik 2 (GPh2) am

Brennweite und Abbildungsfehler von Linsen

Physik 4, Übung 4, Prof. Förster

V. Optik. V.2 Wellenoptik. Physik für Mediziner 1

Versuche P1-31,40,41. Vorbereitung. Thomas Keck Gruppe: Mo-3 Karlsruhe Institut für Technologie, Bachelor Physik Versuchstag: 8.11.

III. Elektrizität und Magnetismus Anhang zu 21. Wechselstrom: Hochspannungsleitung 22. Elektromagnetische Wellen

Polarisation durch Reflexion

Ergänzungs-Set geometrische Optik

2015 Jahr des Lichtes Von Strahlen zu Bildern und Intensitäten, von Reflexionen zu Kontrastunschärfen

Aufgabe 2.1: Wiederholung: komplexer Brechungsindex

POLARISATION. Von Carla, Pascal & Max

C. Nachbereitungsteil (NACH der Versuchsdurchführung lesen!)

Fresnelsche Formeln und Polarisation

Physik - Optik. Physik. Graz, Sonja Draxler

Vorbereitung: Bestimmung von e/m des Elektrons

Sammel- und Streulinsen

Ferienkurs Experimentalphysik 3

Lösungen zur Geometrischen Optik Martina Stadlmeier f =

Grundlagen der medizinischen Physik

Vorlesung Do Uhr, wöchentlich, Newtonstr. 15, Raum 1 201

Praktikum I BL Brennweite von Linsen

Grundlagen der Physik 2 Lösung zu Übungsblatt 12

BEUGUNG: Welle (transversal oder longitudinal) Licht ist transversale elektromagnetische Welle

Übungsblatt 04 Grundkurs IIIa für Physiker, Wirtschaftsphysiker und Physik Lehramt

6.1.7 Abbildung im Auge

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

Technische Raytracer

4 Optische Linsen. Als optische Achse bezeichnet man die Gerade die senkrecht zur Symmetrieachse der Linse steht und durch deren Mittelpunkt geht.

4 Brechung und Totalreflexion

IO2. Modul Optik. Refraktion und Reflexion

Photonik Technische Nutzung von Licht

Bildentstehung, Spiegel und Linsen Bildentstehung bei Planspiegeln und sphärischen Spiegeln

Polarisationsapparat

Ferienkurs Experimentalphysik 3

Wechselstrom (Widerstand von Kondensator, Spule, Ohmscher Widerst.) Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen (Hertzscher Dipol)

Stiftsschule Engelberg Physik / Modul Optik 2./3. OG Schuljahr 2016/2017

LASER-OPTIK-KIT "SNELLIUS Ein Versuchsaufbau zum Erlernen der Optik im Zeitalter der Photonik in Gymnasien, Schülerlaboren und physikalischen Praktika

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

Polarisation des Lichts

Linsen und Linsenfehler

Modellvorstellungen über die Ausbreitung des Lichts Anfang des 17. Jahrhunderts begannen Kontroversen über die Frage: Was ist Licht?

Polarimetrie. I p I u. teilweise polarisiert. Polarimetrie

Optik. Was ist ein Modell? Strahlenoptik. Modelle in der Physik. Modell Lichtstrahl. Modell Lichtstrahl

Physik PHB3/4 (Schwingungen, Wellen, Optik)

Transkript:

Physik für Pharmazeuten OPTIK Geometrische Optik Wellen Beugung, Interferenz optische Instrumente

geometrische Optik Wellengleichungen (Maxwellgleichungen) beschreiben "alles" Evolution exakt berechenbar aber sinnlos hoher Rechenaufwand Strahlenoptik tik Voraussetzungen: keine Welleneffekte, wenn Durchmesser D eines Lichtbündels >>λ in optisch homogenen Medien sind Lichtstrahlen Gerade an Grenzfläche Reflektion oder Brechung Reflektion: α β Brechung: n sinα = n sinα = 1 1 2 2 n 1 n 2 2

Abbildungen reelles Bild kann auf Schirm beobachtet werden virtuelles Bild nur durch 2. abbildendes System auf Schirm beobachtbar Reflektion: ebener Spiegel Ebener Spiegel erzeugt ein virtuelles, unverzerrtes Bild 3

Reflektion gekrümmter Spiegel: Hohlspiegel erzeugt reelles Bild für g>f g...gegenstandsweite 1 1 2 1 b...bildweite + = g b R f R...Radius der Spiegelkrümmung f...brennweite (Strahlen, die parallel zu Achse des Spiegels einfallen schneiden einander im Brennpunkt F). Vergrößerung ε Sehwinkel ohne Instrument AP g v = = ε Sehwinkel mit Instrument = AP b 0 4

andere Spiegel virtuelleabbildung an sph. Hohlspiegel OA'<OF OF konvexe sphärische Spiegel Bild immer virtuell Parabolspiegel l f unabhängig von h 5

Einsatz von Parabolspiegeln inder Astronomie Radioteleskop Röntgenteleskop Chandra Effelsberg (R=100m) www.chandra.harvard.edu 6

Brechung Prisma: Strahlablenkung durch Brechung δ = α β + α β 1 1 2 2 mit γ = β1 + β2 δ = α1 + α2 γ δ = 2α γ min mit Brechungsgesetz + sin = sinα = nsinβ = nsin δ γ γ 2 2 Brechungsindex hängt von Wellenlänge ab! 7

Brechung n 1 < <n 2 Brechung n 1 > >n 2 Ttl Totalreflexion n 1 > >n 2 Totalreflexion beim Übergang vom optisch dünneren ins optisch dichtere Medium n2 sin90 n2 für α > Grenzwinkel α T sinα T = = n1 n1 in Umlenk, Reflektionsprismen, Polarisatoren,... Regenbogen 8

Prisma spaltet Licht in seine Komponenten auf Regenbogen 9

dünne Linsen Prismenstapel s bündelt Licht Linse Linsen "Linsenschleiferformel" 1 1 1 1 ( n 1) 1 g + b = R 1 R = 2 f Vergrößerung: v = b g definiere Dioptrie "Brechkraft" D= 1 f Linsensysteme: z.b.: 2 Linsen Abstand d für d<<f i addieren sich Kehrwerte der Brennweiten Brechkräfte addieren sich g= f + x, b= f + x xx g b = f g 2 b 10

Linsentypen Konkavlinse, virtuelle Abb. bikonvex plankonvex meniskus- konkavk Linsenfehler Kugelform einfach herzustellen, optimal nur für achsennahe Strahlen Aberration Ati Astigmatismus: Kü Krümmung in vertikaler/ horizontaler Richtung nicht gleich Chromatischer Fehler: n(λ) f (λ) Abbildung wellenlängenabhängig. bikonkav plankonkav 11

Polarisation Licht: Welle mit definierter Schwingungsrichtung wenn Medium nicht homogen und isotrop ist, ist Brechungsindex von Raumrichtung abhängig n o n ao Typ unterschiedlicher Brechungsindex für unterschiedliche Schwingungsrichtung Mdi Medium ist "doppelbrechend" d" Huygensche Wellen des Kalkspat 1.658 1.486 negativ Quarz 1.544 1.533 positiv außerordentlichen Strahls (e) werden zu Ellipsen verformt Ablenkung unpolarisierter Strahl in Kalkspat 12

optische Aktivität (Zucker) unterschiedlicher Brechungsindex für zirkular polarisierte Wellen auf Grund von Molekülen mit Helizität (Zucker!) lineare Polarisation wird gedreht Messung der Zuckerkonzentration B Ni l h Pi Manipulation der Polarisation Polarisationsfilter: "Drahtgitter" orientierte Molekülketten (Polaroidfilter) Doppelbrechende Kristalle nutze unterschiedliche h Ablenkung Drehung der Polarisation mit doppelbrechenden Kristallen. Anwendungen: Messmethoden, LCD Schirm (orientierte Moleküle drehen Polarisation des Lichts oder nicht) z.b.: Nicolsches Prisma 13

Anhang 14