Geometresch Optik

Vu Wikipedia
Wiesselen op: Navigatioun, sichen
Beispill vun engem Stralegank am Kepler-Teleskop, deen d'Plaz vum Tëschebild bei FOB, FOK weist.

D'geometresch Optik oder Stralenoptik benotzt de Stralemodell vum Liicht[1] a behandelt domat op einfach, reng geometresch Aart a Weis de Wee vum Liicht op Linnen.[2]

Op e mat enger Linn begrenzte Liichtstral kënnt keng physikalesch Realitéit zou[2] an et kann een deen also och net experimentell realiséieren.[1] Trotzdeem léisst sech mat Hëllef vun der Stralenoptik d'Funktioun vum optesche Bild, dat d'Haaptaufgab vun der technescher Optik ass,[3] dacks zimlech genee beschreiwwen.[4]

Wann een déi geometresch Optik op déi Strale beschränkt, déi d'optesch Achs ganz flaach schneiden, da läit déi sougenannt paraxial Optik vir. Dofir loosse sech zoue mathematesch Ausdréck fir Billerequatioune fannen. Déi Method gëtt awer haaptsächlech nëmmen da benotzt, wann ee sech e séieren grondsätzlechen Iwwerbléck verschafe wëll, ier een ëmfangräich Ermëttlunge mécht.[5]

D'geometresch Optik léisst sech mathematesch als Grenzfall vun der Wellenoptik fir ganz kleng Wellelängte vum Liicht opfaassen. Si verseet awer och an deem Fall, wann d'Verhältnesser fir Strale mat héijer Energiedicht oder no un der Schietgrenz (kee Liicht) ënnersicht solle ginn.[1]

Axiome vun der geometrescher Optik[änneren | Quelltext änneren]

Als allgemeng Grondlag vun der Stralenoptik léisst sech d'Prinzip vum Fermat ugesinn.[6] Et féiert op déi béid éischt vun de folgenden Axiomen.[6]

  • 1. Axiom: Bei homogenem Material sinn d'Liichtstrale riicht.
  • 2. Axiom: Op der Grenz tëscht zwéin homogenen isotrope Materialie gëtt d'Liicht am Allgemengen nom Reflexiounsgesetz reflektéiert an nom Briechungsgesetz gebrach.
  • 3. Axiom: De Stralegank ass konvertibel, d'Liichtrichtung op engem Liichtstral ass irrelevant.
  • 4. Axiom: D'Liichtstralen duerchkräize sech, ouni sech géigesäiteg ze beaflossen.

De Gebrauch[änneren | Quelltext änneren]

Haaptuwendungsgebitt vun der Stralenoptik ass d'Behandlung vum Bild duerch optesch Elementer, Instrumenter a Systemer, wéi Lënsen, Brëller, Objektiver, Teleskoper a Mikroskoper.

Och d'Raytracing-Method an der 3D-Computergraphik berout op de Gesetzer vun der geometrescher Optik.

D'Loftspigelungen duerch eng waarm Loftschicht an aner Naturphenomener kënnen och duerch de Gebrauch vun dësem Prinzip erkläert ginn.

D'Grenzen[änneren | Quelltext änneren]

Effeter, déi vun der geometrescher Optik net beschriwwe kënne ginn, sinn ënner anerem:

Verschidde Methode vun der geometrescher Optik, besonnesch d'Matrizenoptik, iwwerdroe sech op d'Konzept vun de Gaußstralen, déi d'Effeter vun der Wellenoptik deelweis mat abezéien.

Um Spaweck[änneren | Quelltext änneren]

Referenzen[Quelltext änneren]

  1. 1,0 1,1 1,2 Heinz Haferkorn: Optik. Physikalisch-technische Grundlagen und Anwendungen. 3. Oplo. Barth, Leipzig u. a. 1994, ISBN 3-335-00363-2, S. 35.
  2. 2,0 2,1 Heinz Haferkorn: Optik. Physikalisch-technische Grundlagen und Anwendungen. 3. Oplo. Barth, Leipzig u. a. 1994, ISBN 3-335-00363-2, S. 11.
  3. Heinz Haferkorn: Optik. Physikalisch-technische Grundlagen und Anwendungen. 3. Oplo. Barth, Leipzig u. a. 1994, ISBN 3-335-00363-2, S. 157.
  4. Heinz Haferkorn: Optik. Physikalisch-technische Grundlagen und Anwendungen. 3. Oplo. Barth, Leipzig u. a. 1994, ISBN 3-335-00363-2, S. 180.
  5. Heinz Haferkorn: Optik. Physikalisch-technische Grundlagen und Anwendungen. 3. Oplo. Barth, Leipzig u. a. 1994, ISBN 3-335-00363-2, S. 184.
  6. 6,0 6,1 Heinz Haferkorn: Optik. Physikalisch-technische Grundlagen und Anwendungen. 3.Oplo. Barth, Leipzig u. a. 1994, ISBN 3-335-00363-2, S. 37.