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Optik


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In der Physik beschäftigt sich die Optik mit der Erzeugung und der Ausbreitung Licht.

Unter Licht versteht man in der den sichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums . Viele Gesetzmäßigkeiten und Methoden der klassischen gelten allerdings auch außerhalb des Bereichs sichtbaren Dies erlaubt eine Übertragung der Erkenntnisse der auf andere Spektralbereiche übertragen werden (z.B. Röntgenoptik) auch auf ganz andere Strahlungsarten (z.B. Elektronenoptik ).

Im Unterschied zur Optik als Teilbereich Physik zählt die Technische Optik zu den Ingenieurwissenschaften . Sie beschäftigt sich mit dem Design Auslegung und der Fertigung optischer Systeme.

Relevante optische Bauelemente sind u.A. Linsen Spiegel Prismen und Beugungsgitter.

Die Gesetze der Optik finden zahlreiche z.B.

Inhaltsverzeichnis

Das menschliche Auge

Das optische Sinnesorgan des Menschen ist das Auge. Dieses Lichtinformation in Nervenimpulse um. Die physiologische Optik sich mit der Optik und dem Aufbau Auges. In der Medizin spricht man bei das Auge betreffenden Medizin von der Augenoptik bzw. Optometrie als der Messung der Sehweite.

Teilbereiche der Optik

Man unterscheidet zwei grundsätzliche Zugänge zur die sich allerdings in vielen Bereichen überschneiden: geometrische Optik und die Wellenoptik.

Die Tatsache dass Licht zwei in Anschauung einander widersprechende Eigenschaften besitzt wird auch Welle-Teilchen-Dualismus bezeichnet.

Daneben sind die nichtlineare Optik sowie Quantenoptik von theoretischem und technischem Interesse.

Geometrische Optik

In der geometrischen Optik wird Licht idealisierte Strahlen approximiert. Der Weg des Lichtes durch ein optisches Instrument wird durch Verfolgen Strahlenverlaufs konstruiert.

Das Snelliussche Brechungsgesetz beschreibt die Brechung des Lichtes an transparenten Grenzflächen (Linsen An Spiegeln gilt die Regel dass der dem Ausfallswinkel gleich ist.

Mittels dieser Methode lassen sich Abbildungen bespielsweise durch Linsen oder Linsensysteme (Mikroskop bestimmen.

Im Rahmen der geometrischen Optik kann die teilweise Reflexion an transparenten Objekten behandelt werden. Ein Beispiel ist die eigene Reflexion unter geeigneten Bedingungen in einer Fensterscheibe ist. Der Extremfall tritt ein wenn unter flachem Einfallswinkel Totalreflexion an einer transparenten Grenzfläche auftritt.

Wellenoptik

Wenn die Welleneigenschaft des Lichtes relevant findet man Interferenz zwischen einander überlagernden Wellenfronten.

Licht das sich durch kleine Spalten an Kanten entlang ausbreitet zeigt Beugung .

Oberflächenphänomene

Die Wechselwirkung von Licht mit wirklichen h. nicht idealisierten) Oberflächen ist für die Wahrnehmung des Menschen bedeutsam ist aber bislang unvollständig verstanden. Bedeutsam ist die Remission also die Absorption eines Teil des Lichts sowie die Reflexion Transmission bzw. Streuung des restlichen Spektralanteils.

Manche Oberflächen wie etwa die menschliche sind in den obersten Hautschichten teilweise transparent dass optisch keine reflektierende Fläche sondern eine Schicht vorliegt. Eine abstrakte Beschreibung der optischen an derartigen Oberflächen ist kompliziert und einer Gründe dass (etwa mittels Raytracing ) konstruierte Bilder künstlich wirken.

Optische Geräte

Siehe auch: Brillouin-Streuung Dispersion Opazität Optische Täuschung Portal Physik

Weitere Bedeutung

Als Optik bezeichnet man auch die Summe aller Bauteile eines optischen Gerätes.



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