Grundlagen der Optik

Licht-Modelle

• Was ist Licht?
• Licht ist eine sehr komplizierte Erscheinung, die mit unterschiedlichen Modellen beschrieben wird:
• Licht als Strahl
• Licht als Welle
• Licht als Teilchen
• Welches der Modelle jeweils genutzt wird, hängt von den betrachteten Erscheinungen ab.
• https://www.youtube.com/watch?v=Io5X88i8dOY (Enclavar)

Reflexion von Licht

• https://youtu.be/AUgyfIA3AHk?list=PLvRNmnCyXRy8iSapKFJZ2POQbOTUbOZVO (Enclavar)
• Gegenstände können, je nach Material und Art der Oberfläche, einen Teil des auf sie fallenden Lichts zurückwerfen. Diesen Vorgang nennt man Reflexion.
• Wird (fast) das gesamte auf einen Gegenstand fallende Licht reflektiert, so spricht man von einer Spiegelung. Je nach Form und Struktur der spiegelnden Oberfläche unterscheidet man zwischen ebenen und gewölbten sowie zwischen glatten und rauhen Spiegeln.

Brechungsgesetze

• https://www.youtube.com/watch?v=xEtVIhAhR-4 (Enclavar)
• Lichtbrechung
• Trifft Licht auf die Grenzfläche zweier Stoffe, so wird es zum Teil reflektiert, zum Teil verändert es an der Grenze beider Stoffe seine Richtung. Senkrecht auftreffendes Licht ändert seine Richtung nicht.
• Das Brechungsgesetz
• Um das Brechungsgesetz zu formulieren, zeichnet man an der Stelle, an der das Licht auftrifft, eine Gerade senkrecht zur Grenzfläche. Der Winkel zwischen dieser Senkrechten und dem einfallenden Strahl wird Einfallswinkel , der Winkel zwischen der Senkrechten und dem gebrochenen Strahl Brechungswinkel genannt.

Licht & Schatten

• https://youtu.be/g6e1mtfex-A?list=PLtChQtYYwX2MIVKaDHFM6lwdVAzrSVBck (Enclavar)
• Als Schatten bezeichnet man den entweder gar nicht oder nur teilweise beleuchteten Raum hinter Körpern, die für Licht undurchlässig sind oder es zumindest stark schwächen.
• Das Aussehen des Schattens wird durch mehrere Faktoren beeinflusst. Dies sind die Form der Lichtquelle, die Gestalt des lichtundurchlässigen Körpers und die Entfernung zwischen Lichtquelle und Körper. Der Verlauf des Schattens kann durch geometrische Konstruktion ermittelt werden.

Optische Linsen

• https://youtu.be/sS3WlL_QSBo?list=PLvRNmnCyXRy8iSapKFJZ2POQbOTUbOZVO (Enclavar)
• Als Linse bezeichnet man ein optisch wirksames Bauelement mit zwei lichtbrechenden Flächen, vondenen mindestens eine Fläche konvex oder konkav gewölbt ist.
• Eine gedachte Linie, auf welcher die Krümmungsmittelpunkte der Linsenflächen liegen, wird als Optische Achse bezeichnet. Jede Linse hat einen Brennpunkt (Focus) in dem alle Lichtstrahlen gesammelt werden.

Linsensysteme

• https://youtu.be/ORhnAiNtx6s?list=PLvRNmnCyXRy8iSapKFJZ2POQbOTUbOZVO (Enclavar)
• Häufig wird in optischen Geräten nicht nur eine einzelne, sondern vielmehr eine Kombination mehrerer Sammel- bzw. Zerstreuungslinsen genutzt. Einige wichtige Eigenschaften, die sich bei derartigen Anordnungen auftreten, sind:
• Brennweite und Brechkraft eines Linsensystems
• Linsenfehler und Abhilfen
• Der Abbildungsmaßstab und die Linsengleichung