Häufig gestellte Fragen
Was ist geometrische Optik?
Geometrische Optik befasst sich mit dem Verhalten von Licht, insbesondere mit Reflexion und Brechung. Sie beschreibt Licht als elektromagnetische Welle im Bereich von 380nm bis 780nm.
Was sind Temperaturstrahler und Lumineszenz?
Temperaturstrahler sind Körper, die Wärme abstrahlen (z.B. Blitze, Lava, Lampen). Lumineszenz ist Lichtemission, die nicht durch Temperatur verursacht wird und in Fluoreszenz (schnelles Erlöschen) und Phosphoreszenz (längeres Anhalten) unterteilt wird.
Was besagt das Reflexionsgesetz?
Das Reflexionsgesetz besagt, dass der Einfallswinkel gleich dem Ausfallswinkel ist.
Was ist diffuse Reflexion?
Diffuse Reflexion tritt auf, wenn Strahlen in alle Richtungen gespiegelt werden, meist wenn die Wellenlänge kürzer als die Unebenheiten der Oberfläche ist.
Welche Spiegelarten gibt es?
Es werden verschiedene Spiegelarten unterschieden, darunter Planspiegel, Konkavspiegel, Konvexspiegel und Parabolspiegel. Konkave Spiegel sind nach innen gewölbt und können sowohl reelle als auch virtuelle Bilder erzeugen. Konvexe Spiegel sind nach außen gewölbt und erzeugen immer virtuelle Bilder.
Was ist Brechung?
Brechung ist die Änderung der Richtung eines Lichtstrahls beim Übergang von einem Medium in ein anderes. Sie wird durch den Brechungsindex beschrieben.
Was ist der Brechungsindex und wie wird er berechnet?
Der Brechungsindex (n) ist das Verhältnis der Vakuumgeschwindigkeit des Lichts (c) zur Lichtgeschwindigkeit im Medium (u): n = c/u. Er gibt an, wie stark ein Medium das Licht bricht.
Welche Brechungsindexe haben einige typische Materialien?
Einige typische Brechungsindexe sind: Luft (1,000292), Wasser (1,333), Kronglas (1,522), Flintglas (1,620) und Diamant (2,417).
Was ist Totalreflexion und wann tritt sie auf?
Totalreflexion tritt auf, wenn ein Lichtstrahl von einem optisch dichteren Medium (höherer Brechungsindex) in ein optisch dünneres Medium (niedrigerer Brechungsindex) übergeht und der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel ist.
Was sind Linsen und Linsentypen?
Linsen sind optische Elemente, die Licht brechen und zur Abbildung von Objekten verwendet werden. Es gibt verschiedene Linsentypen, darunter Sammellinsen (Konvex) und Zerstreuungslinsen (Konkav).
Was ist das Öffnungsverhältnis einer Linse?
Das Öffnungsverhältnis (q) ist das Verhältnis des Linsendurchmessers (d) zur Brennweite (f): q = d/f.
Was ist Dispersion?
Dispersion ist die Abhängigkeit der Brechung von der Wellenlänge des Lichts, was zur Aufspaltung von weißem Licht in seine Spektralfarben führt.
Wie werden Bilder durch konkave Spiegel erzeugt?
Konkave Spiegel können sowohl reelle als auch virtuelle Bilder erzeugen, abhängig von der Position des Objekts relativ zum Brennpunkt.
Wie werden Bilder durch konvexe Spiegel erzeugt?
Konvexe Spiegel erzeugen immer virtuelle Bilder.
Wie werden Bilder durch Planspiegel erzeugt?
Planspiegel erzeugen immer virtuelle Bilder.
Was ist die Brechkraft einer Linse und wie wird sie berechnet?
Die Brechkraft (D) einer Linse ist der Kehrwert der Brennweite (f) in Metern: D = 1/f. Die Einheit der Brechkraft ist Dioptrie.
Was ist die Linsenschleifergleichung?
Die Linsenschleifergleichung beschreibt den Zusammenhang zwischen der Brechkraft einer Linse, dem Brechungsindex des Linsenmaterials und den Radien der Linsenoberflächen.
Wie funktionieren Linsensysteme?
Linsensysteme bestehen aus mehreren Linsen, die zusammenwirken, um eine bestimmte Abbildungsleistung zu erzielen. Ihre Brechkräfte können addiert werden.
Was sind die Abbildungsgleichungen und Vorzeichenkonventionen?
Die Abbildungsgleichungen beschreiben den Zusammenhang zwischen Bildweite (b), Gegenstandsweite (g), Brennweite (f), Bildgröße (B) und Gegenstandsgröße (G). Für sammelnde optische Bauelemente ist f > 0, für zerstreuende ist f < 0. Virtuelle Bilder haben b < 0 und B < 0, virtuelle Gegenstände g < 0 und G < 0.
Was ist der Abbildungsmassstab?
Der Abbildungsmassstab ist das Verhältnis der Bildgröße (B) zur Gegenstandsgröße (G): _ = B/G.
Was ist Lichtstärke und wie wird sie berechnet?
Die Lichtstärke (H) hängt vom einfallenden Lichtstrom (I) und dem Durchmesser der Eintrittspupille (d) ab.
Was ist Schärfentiefe?
Die Schärfentiefe beschreibt den Bereich, in dem ein Bild scharf abgebildet wird.
Was ist der Sehwinkel?
Der Sehwinkel beschreibt, in welcher Grösse ich den Gegenstand sehe.
Was ist die Lupe?
Die Lupe ist eine Sammellinse, die zur Vergrösserung des Sehwinkels dient.
Wie funktioniert ein Mikroskop?
Ein Mikroskop verwendet mehrere Linsen (Objektiv und Okular), um kleine Objekte stark zu vergrössern. Die optische Tubuslänge ist ein wichtiger Parameter.
Was ist die Auflösungsgrenze eines Mikroskops?
Die Auflösungsgrenze beschreibt den minimalen Abstand, bei dem zwei Punkte noch getrennt voneinander wahrgenommen werden können. Sie hängt von der Wellenlänge des Lichts und der numerischen Apertur (A) des Objektivs ab.
Was sind Fernrohre und welche Typen gibt es?
Fernrohre dienen zur Vergrösserung des Sehwinkels. Es gibt Refraktoren (Linsenfernrohre) und Reflektoren (Spiegelteleskope), astronomische Fernrohre (auf dem Kopf stehendes Bild), terrestrische Fernrohre, Prismenfernrohre und Galileische Fernrohre.
Was sind Spiegelteleskope und welche Probleme gibt es dabei?
Spiegelteleskope verwenden Spiegel zur Bildgebung. Probleme sind Temperaturunterschiede und das Gewicht des Spiegels. Aktive und adaptive Optik werden eingesetzt, um diese Probleme zu minimieren.
Was ist die Lichtstärke von Fernrohren?
Die Lichtstärke (L) von Fernrohren hängt vom Durchmesser der Objektivöffnung (D) und der Vergrösserung (V) ab.
Was ist die Austrittspupille eines Fernrohrs?
Die Austrittspupille ist der Durchmesser des Lichtbündels, das aus dem Okular austritt. Sie wird berechnet durch d = D/V, wobei D der Objektivdurchmesser und V die Vergrösserung ist.
Was ist die Feldlinse?
Die Feldlinse dient zur Vergrösserung des Gesichtsfeldes und hat keinen Einfluss auf die Grösse des Bildes. Es ist nur eine Zwischenlinse.
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- Murkel Murki (Author), 2001, Geometrische Optik, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/101630
