Paraxial Optik

Déi paraxial Optik, oder gaußesch Optik, ass eng Vereinfachung vun der geometrescher Optik, bei där nëmme Liichtstrale gekuckt ginn, déi mat der optescher Achs kleng Wénkel bilden a kleng Ofstänn vun hir hunn.

Duerch de Grenziwwergank zu onendlech klengen Achsofstänn a Wénkelen erginn sech linear Formele fir d'Berechnung vun där duerch d'System goend Liichtstralen an de Biller. Paraxial Strale verursaachen ausser der chromatescher Aberratioun keng Bildfeeler. Beim Benotze vu monochromateschem Liicht (d. h. vu Liicht mat nëmmen enger Wellelängt) scheet dee Feeler och aus.

Da gëllt: Stralen, déi vum selwechten Objetspunkt ausginn, sinn am Bildraum (nom Duerchgank duerch de System) entweeder parallel oder schneide sech all am selwechte Bildpunkt. Fläche ginn op Flächen ofgebilt a Linnen op Linnen, och dann, wa se net vertikal zu der optescher Achs sinn (Scheimpflug Reegel).

Déi paraxial Optik kann een op dräi Manéiere beschreiwen a benotzen:

Et observéiert een d'Achsenofstänn vun de Stralen an hire Wénkel zu der Achs als infinitesimal Gréisst "méi kleng wéi all positiv reell Zuel, mä méi grouss wéi Null". Da gëllen d'Resultater exakt.
Et rechent ee mat endlechen, awer klengen Ofstänn a Wénkelen. Da sinn d'Resultater als Aproche ze gesinn.
Et rechent ee mat verschidde grousse Wäerter, muss awer d'Bildfeeler vum System ënner Uwendung vun der geometrescher Optik virdru korrigéieren, fir datt d'Resultater zimmlech gëllen. Et ënnersicht een also en optescht System ënner der Meenung, et hätt keng Billerfeeler.

Déi paraxial Optik an der fir d'lescht genannter Observatiounsweis bezeechent een als gaußsche Optik (nom Carl Friedrich Gauß; net mam Konzept vum Gauß-Stral ze verwiesselen, dat och wellenoptesch Biller akalkuléiert). Op déi Aart a Weis loosse sech déi an der paraxialer Optik gëlteg linear Equatiounen – haaptsächlech d'Bildequatioun – och op déi vill optesch Gebrauchsinstrumenter mat an der Reegel groussem Duerchmiesser uwenden.

Fir déi wichteg Gréissten, déi d'Billerverhalen vun engem optesche System bestëmmen, leien an der paraxialer Optik Definitioune vir, ë. a.: