Das Skript zu dieser Lehrveranstaltung wird über die „Klappe“ der Fachschaft Maschinenbau verteilt. Die Fachschaft ist im „Masch.Bau“, Langer Kamp 19d, EG zu finden. Dort können die Skripte gegen Vorlage des Studierendenausweises und Unterschrift abgeholt werden (Öffnungszeiten).
Skripte für das WS 2017/18 werden ab dem 16.10.2017 dort verfügbar sein. Bitte beachten Sie auch entsprechende Hinweise auf der Webseite der Fachschaft Maschinenbau
Inhalt
Grundlagen: Was ist Licht?
Elektromagnetische Strahlung
Wellen
Wellenlänge
Frequenz
Lichtgeschwindigkeit
Photonen
Quantentheorie
Relativitätstheorie
…
Strahlenoptik, geometrische Optik
Lichtgeschwindigkeit
Brechungsindex
„Punktlichtquelle“, „Lichtstrahl“
Fermatsches Prinzip
Schattenwurf, Kernschatten, Halbschatten
Reflexion, Reflexionsgesetz
Winkelspiegel
Zentral- oder Winkelspiegel: Retroreflektor
Konkavspiegel
Paraxialstrahlen, homozentrische Strahlen
Brennpunkt, Katakaustik
Paraboloidspiegel, Ellipsoidspiegel
Abbildungsgleichung
Gegenstandsweite, Bildweite
Gegenstandsebene, Bildebene
Abbildungsmaßstab
Gegenstandsort, Bildort, Bildart
Konvexspiegel
Hyperboloidspiegel
Vorzeichenkonvention bei Hohlspiegeln
Brechung
Snelliussches Brechungsgesetz
Numerische Apertur
Optische Dichte
Relative Brechzahl
Totalreflexion
Grenzwinkel der Totalreflexion
Planparallele Platte
Brechung am Prisma
Anwendungen von Prismen
Porro-Prisma
Amici-Prisma
Pentagonalprisma
Tripelprisma
Brechung an der Kugelfläche
konvexe, konkave Flächen
optische Achse
Scheitel- oder Schnittweiten
Gegenstandsweite, Bildweite
Vorzeichenkonvention im „anschaulichen System“
Konjugierte Punkte
Paraxiale Näherung, Gaußsche Abbildung
Brennweiten, Brennpunkte
Abbildungsgleichung für paraxiale Strahlen
Abbildung eines ausgedehnten Gegenstandes
Ausgezeichnete Strahlen
Lateraler bzw. transversaler Abbildungsmaßstab
Tiefen- oder axialer Abbildungsmaßstab
Angularer Abbildungsmaßstab oder Konvergenzverhältnis
Optische Divergenz
Satz von Lagrange
Zentriertes System brechender Kugelflächen
Lagrange-Helmholtzsche Gleichung
Hauptebenen
Bildkonstruktion mit achsparallelen Strahlen
Kollektive und dispansive Systeme
Linsen
Spezialfall: Zwei zentrierte sphärische brechende Flächen
Brechkraft
„Dünne Linsen“
„Sehr dünne Linsen“
Linsentypen
Abbildung eines Gegenstands mit einer
Sammellinse
Zerstreuungslinse
Spezielle Linsen
Fresnel-Linsen
Spiegellinsen
Gradient-Index-Linsen (GRIN-Linsen)
Kombination zweier Linsen
Abbildungsfehler von Linsen - optische Aberrationen
sphärische Aberration, Öffnungsfehler
Diakaustik
Längs-, Queraberration
Weierstraß-Konstruktion
Mikroskopobjektiv, Immersionsöl
Sinusbedingung, aplanatische Systeme
Koma
Astigmatismus
Meridional-, Sagittalebene
Brennlinien
Kreis kleinster Konfusion
astigmatische Differenz
Zylinderlinse
Krümmung der Bildebene, Bildfeldwölbung
meridionale und sagittale Bildschale
Gaußsche Bildebene
Anastigmate
Verzeichnung
kissenförmige Verzeichnung
tonnenförmige Verzeichnung
orthoskopische Objektive
Blenden
Aperturblende
Pupillen
Eintrittspupille
Austrittspupille
Öffnungs- oder Aperturwinkel
Projektionswinkel
Hauptstrahlen, Strahlengang
Reziprozität
Augenpunkt, Augenkreis, Okularkreis
Gesichtsfeldwinkel
Vignettierung
Gesichtsfeldblende
Eintritts-, Austrittsluke
Bildwinkel
Feldlinsen
Blendenzahl
Öffnungsverhältnis
Dispersion
normale Dispersion
anormale Dispersion
chromatische Aberation
chromatischen Vergrößerungsdifferenz
chromatische Längsabweichung
Fraunhofer-Linien
partielle Dispersion
mittlere Dispersion
relative Dispersion
Abbesche Zahl
Kronglas
Flintglas
Fraunhofer-Achromate
Wellenoptik
Maxwell-Gleichungen
Wellengleichungen
Elektromagnetischen Wellen
Phasengeschwindigkeit
Fourier-Synthese
Homogene, isotrope Medien
Ebene Monochromatische Welle
Polarisation
Wellenvektor
Winkelfrequenz
Anfangsphase
Komplexe Schreibweise
Energieflußdichte
Poynting-Vektor
Intensität
Sphärische Wellen (Kugelwellen)
Zeitliche, räumliche Kohärenz
Interferenzkontrast
Strahlungsquellen
Klassische Lichtquellen
Inkohärent
Teilkohärent
Teilprozesse
Absorption
Spontane Emission
Induzierte Emission
Ratengleichung
Einstein Koeffizient der Absorption
Einstein Koeffizient der induzierten Emission
Einstein Koeffizient der spontanen Emission
Besetzungsinversion
Pumpen, Pumpenergiequelle
Drei- oder Vierniveausystem
Resonator
Konfokaler Resonator
Beugungsverluste
Longitudinalmoden
Transversalmoden
Gaußscher Strahl
Strahltaille
Fernfelddivergenz
Natürliche Linienbreite
Doppler-Verbreiterung
Stoßverbreiterung
Verstärkungsprofil
Verlustgerade
Einmodenbetrieb
cw: continuous wave
Pulslaser
Brewster-Fenster
Polarisation
Versuch von Malus
Polarisationswinkel, Brewsterwinkel, -gesetz
Physikalische Deutung
Gleichungen von Fresnel
Weitere Mechanismen
Glasplattensatz
Parallele Drähte
Gestreckte Folie, „Polaroid“
Extinktionsverhältnis
Doppelbrechung
Polarisationsprismen
Elliptische, zirkuläre Polarisation
lambda/2-, lambda/4-Plättchen
Beugung
Nahfeld = Fresnelsche Beugung
Fernfeld = Fraunhofersche Beugung
Elementarwellen nach Huygens
Beugung am Spalt
Fourier-Optik
Beugung an kreisförmiger Blende
Raleigh-Kriterium
Beugungsbegrenzte Abbildungssystem
Youngsche Interferenzstreifen
Beugung am Gitter
Ideales Gitter
Reales Gitter
Reflexionsgitter
Transmissionsgitter
Sinus-Amplitudengitter
Beugungswirkungsgrad
Rechteck-Amplitudengitter
Sinus-Phasengitter (holographische Gitter)
Blaze-Winkel
4f-Anordnung
Ortsfrequenzfilterung
Modenblende, Raumfilter
Holografie
Objektwelle
Referenzwelle
Konjugierte Objektwelle
Nullte Beugungsordnung
Rekonstruierte Objektwelle
Laser-Transmissionshologramm
Holografische Interferometrie
Speckle-Interferometrie
Modulation
Direkte Modulation
Elektromagnetische Modulation
Chopperräder
Stimmgabelchopper
Elektro-Optische Modulatoren
Pockels-Zelle
Akusto-Optische Modulatoren
Störlichtunterdrückung
Faseroptik
Kern-Mantel-Faser
Stufenindexfaser
Akzeptanzwinkel
Numerische Apertur
Modendispersion
Gradientenindexfasern
Monomodefaser
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