in
Fermat : Licht breitet sich in extrealer
in dispersiven Medien mithlair
Moss
Vph =E= f1 = Zeit aus ( Brechung) Kometenschweif 13. BREWSTER (
...
Strahlungsdruck
>
-
*
Dipolschwingungen wenn OB = arctan
transmissAns
S
,
=
mdholadungen) Dispersions- E &
* Wer Wo Leistung
- WINKEL
mecworwa
===
↳
↳
=>
T
-Dwt) Ps s
↓
~
, Z > Frax
z
=
909
-
Materie) # flexion . .. Totalre
2 = Wi Wo
>
-
gebrochen dreflektiert (+B =
mit
chwing ung Einhüllende dPS
. reflektierte welle vollständig (near Ipolarisiert
S
>
Kohärent
-
# tran
=
↓ EE
DISPERSION
>1
für x 0 °: Polarisation bleibt erhalten
In/ei4 Atomen >
bei
frequenzabhängigkeit n2 ungeordnet INKOHÄRENT
- =
a h zu und * T+
TV/2
E n= Mp + in= = 12 +
.
=
=
. .
↳&
Atotarcsin(
⑧ Per
F TOTAL
Durch
q(E + x 5) +NTeichendichteten YB
Es exi(x wt)
hasenvers
E(x , t)
=
Mit E(w) 1 REFLEXION
-
romplex (
=
kommtes
=
für Rz(My /sonst : ! Einfallebene
zu Elektronen -
wu -
polaris ation
↳ H() Pampg fortschreindin
1 ↓
p 1) E n(w)
Man kann linear-> zirkular
↳
(3(w) innen :
= 1
=
-
+
me wo-wh -
if W =
1
"Freie Elektronen" ,
.
sonst
Orientierung S- /
:
DEMO
lonenpolarisation
dh . .
Wo = O
BEERISCHES ABSORPTIONS GESETZ Im natürlichen Licht sind 50 % 1 und 50 % /I polarisiert
Xwn -w (keine Rückstell) mit =z Charaktlage
in
Metallen näristopsekraftunabhangonRichtung der
Dichro is Mus
wo
MTwevaneszenteWelle vergang E richtung sabhäng ige
Aborbtion
annorma
in
normal
=
mit
Metall
↳ e-ungebunden RM(m) keine Sichtbare Dispersion
se in einem Medium
zueinander GEOMETRISCHE OPTIK Lockkamera
d
-0 A.
Richtung
Phasendifferenz
I
ste .
-
IS 8
①Linear w AD = (10-No)
↓ Dreel
=>
↳ welle als superposition von =
Fermat Lichtstrahlen Medien gradlinig
=>
k
in homogenen
Basiswellen mit Basisvektoren T
1
J a -
E E (zwischenaußerordentlichesie Strahlengänge sind umkehrb a r
,
O Winkel und Polfilter >
virtuell
-
:
zu
!
welche senkrecht zu t Polarisations-
e
.
Fo(2) Strahlen beeinflussen sich nicht
(bei natürlichen Licht I = >
Durchdringende
-
überlagerung Wellen mit Y K Th
ebene aufspannen als einearer
-
=
I
-
AD =
. ...
Alle Strahlen in P werden
zirkulärer Wellen Mit 8 D
links
Medium #IE
·
114-Plättcher &Inao-nol = 14 = + 2k5 ↳ in
hts
> +
anisotropes
-
-0 d.
Konvex
parallele Strahlen : P'
inphaseE
für achsenferne ,
(sonstelliptisch) Kreisscheiben Mit
Kugelspiegel
Linear 1450 0 A ) Zirkula in
(d h
Dispersion und Absorption
>
zu
-
trkulär E (i) Eo explicEr-wt)] konkauf > O
. .
.
.
R(1- ) -Parabolspiegel
=
E ron
Erklärliner
=
abhängig vonRichtung
L
Ein
St B [Fij) BoexpLiCEr-wt)]
=
112-Plättchen (2k+ )5 FüR(-) Prismen
S
·
2 =
Ab =
=
E
=
mit ~
5 X
fo
:
>
·
*
-
↓
(
linear sie
Polrichtung
900um Agent
5
>
Er 0 =>
um
S
-
-
überlagerung linearer (senkrechter) wellen gleicher
als +
...
=
F
Amplitude mit 4 /2 = k 25t =
B E >
-
Zirkulär
Änderung des
1
% P(x Y)
-
G
(an -------
.
,
soE E + B15
.....
mit B = = *
Ho
③ induzierte Anisotropie 10
Ellipschallge
S
p,
3
>
isotrop [1 22 Es
-
= =
umgekehrt
↳
ELHS Gmin 2 x j
äußeres Feldso
ordentlicher Strahl s = -
einachsig
zweiachsige
>
-
5lk no (snellius & M B virtuell
zarakt
=> < :
g
6
- cosinsinn
> 21
EllHS
- =
y +
-
außerordentl Strahl .
Kerrkonstante fory
<
R
Dünne Linsen
-sind
-
5H =
Nao (Doppelbrechung)
optische Aktivität X Xs- & men
Welle ritExExE -Mow
Charakteristische (BinE-E-Ebene Dicke Linsen 22 y
-
=
DEMO
=
manche Stoffe drehen die Polarisationsebene
E-Feld parallel E hi =
f r
erzeugt Polarisationsschwingungen bei Atomen
-
>
zu
-
einearer Strahlen der Achse
entlang Optischen -
fn
-
1
+
Drehwinkel
INTERFERENZ-überlagerung
...
X
rechtsdrehend"
XX
von Wellen (Punktquellen) (c) DS =
/Da
g
, ,
3
,
&s
Spez opt Drehvermögen (brechend)
Kugelfläche
iW
... . .
7
XL O -
[mAm(rit)expliam) Amplitude Amrit) j Om
-
d Schichtdicke Superposition EC t) Phase
·
linksdrehend
=
...
,
Phase : XS =
m .
X
·
in
phasenbeziehung
desire
zeitliche Kohärenz
MM DS
gegenphasig
:
- zw zwei Wellen + 92
d= by
.
= [ MATRIXMETHODE
-
== Zweistrak (interferenz Vierstrahlinterferenz
I
2 =
c .
St =
n
=
=
m .
X -
VT
t
-
E Ga ngunterschied zu Strahlen während
A MAX XS dsinY m1
PhasenSPWR) T= undtt
= =
=>
Strecke mit fester Phasen beziehung
O-Scharfe Frequenzlinie B-langer Wellenzug =
I mit 1 =
(max = Co(En +
E)2 bei Re 4 um
Kurzer Lichtpuls
=
(m + vz)X
O > co-breites
1)
T
f-Spektrum
(end) M
* S asint
↳
MIN
-
=
- 1 1
(n) M(n)
= = 1
B ⑥ S -
bikonvex
=> Unschärferelation Atzh AwAtz1 Mit 1 =
Imin =
CEo(E-E)2
= =
& Plankone e)
= /Dt
kräumliche Ausdehnungdurch
quenzinschärfe AW C
Translation( 2 ) (*)
e
>
-
>
-
Translation
Räumliche Kohärenz
Brechung
planconrear [
Brechung
~ wenn sich räumliche Phasen- Quelle (zeit) ) . und Abstand B (räuml ) .
differenz De während Beobacht-
M
r
AIRY-
u
Youngscher Doppelspalt
DEMO
(i)
V
ungszeit At max . um Iständert
I insen ABBILDUNGSFEHLER
Si ↓
Kohärenzfläche /E =
alle Punkte mit AS zu
mit :
spiegeln
Lichtquelle X
Phasenverschiebung
in ↑ (2) Chromatische Abberation
= S + 50sing
--
Kohärenzvolumen V = F ·
es hier *D
Verzeichung Astigmatismus
z ~
2xX räuml .
Kohärenz / (durch (1) bilden
ändern durch : ---- unterschiedliche 1 nicht
Planparallele Platte
F
(Bei Schiefen Blick
mitzde Variation von 1 bei festem AS - im
gleichen Punkt ab
· . .
·
durch die Linse)
~ Spektralfilter
räuml
= .
·. . Variation von DS bei festem X -
kein definierter Brennpunkt => Achromat (1)
2XSE2dA sin
-
Dicke =
=> Blendenöffnung erweitern
Koma of (verschiebung des
du
4 +
Optische +
y d
DD 2 S
Schrägen Lichteinfall) Brennpunkts für
=
Den (bei
=-
~
n .
d- =
Ap MAX
Se
zeAn <
bei senkrechtem Einfall- achsenferne Strahlen
eitransmission m
-
Konstruktiv AD MITt XS (m + E) To
=> Abblenden der Linse
Halbwertsbreite
=
=> =
mit :
SMDM
Plan-Konvex-Linse D
F
=>
=
destruktiv # P =
(m +
E)25 = XS =
M1 =>
Blenden
3D-Welle /Profil an dert
Newtonische
E
Ringe #
sie
3
Spiegels
.
(freier Spektralbereich des FPI")
↳
Z
Sich auch in
. B .
Irugelvelle ~Fz
nn() Medien)
(2 -1)
for donne Medien :
=
(rz 1) -
=
(n + 1)(n
(21)
-
1) = 2(u 1) -
des
Dielektrischer
Spiegel (MAX) Antireflexschicht (MIN)
-
Sei
BEUGUNG für 1 Objekt Fermat
Überlagerung kontinuierlicher Quellen
.
.
=
↳
=> dünne dielekt Schicht Vermeid .
=
Mehrschichtspiegel mit untersch zur
IoNSin
angereg
> Nregelmäßige .
1
-
I
d ~ oszillatoren
ICO) =
Mi labwechselnd hoch und tief) bei Störender Reflexionen (auf Glas) Dicken
-
⑦
Lim Abstand d Dicke Xo
=d +=
DEMO
durch für kleine 0 X nd + A
AP = AS
-
:
AS Im 9 #
=
bei f 00
=
i Nosin
= .
Io)
2
Tan oberster
für hohe R t 100 %
=
Asien
wobeiH
-
Ans Schicht Malas Mit Fz = 23
de S
Fußbunktbreite sin (En ,
2) = =
a
=
= Aperature stimmtHelligkeit
Lichtkegel
ZweiNS)
Allgemeine Behandlung Öffnungen) OPTISCHE INSTRUMENTE
amspalmitN()
(von G Oz lan
zw .
=>
beliebigen
me intrittspupirbudepatr vonektar einfallenderöffnungswinter
g (in =
Freshel
PunktegleicheAmplitude
Spalt
↳
-im -
kontinuierliche
>
-
by
=
NI .
Interferenz !!
> >
-
verdunkelt ringförmig best Kreissegumente Konstr
Bildhelligkeit
f
- .
-
.
Transversale V =E mitraumwinkel
MToX Sie
Iges mit
heistig
in
#
-
MI(0) .
D
Sender amplitude =
N2I
Blendenzahl"F =
A =
NA . & -
Fläche Am Am) TroX Konst Energie H ~
/( ( =
(pm
Simmer
Fläche =
+ -
=
= .
bx1 X 0
AUGEN - Korr (entspanntes
= ->
(welle geht geradeaus weite
Phase aller Teilwellen 2= = To
konventionelle Seeweite" So = 25 cm sehen
b < 1 =
kein MIN (Max ausbreit)
(Streut
.
↳
L kurzsichtig konvav
Es tan() = instrenent
Beleuchtung Winkel-
=>
aus :
Spalt Punktquelle
b
V-
wie
- 0 =
R =>
weitsichtig Konversammen
VR)
=>
z = Zo
Es(x , y) ei(wt Vergrößerung
-
,
-Fraunhofer
* Z
=
· 9 ↑
Doppelspalt 1 1
Phase * mit Sehwinkel E /g
r
(1)
=
am mit zusätzl
die Sekundärwellen bei z= 0 :
Fr +
=
Rezeptoren
Pupille
.
z=0
(x y) 9
wasser ↳ begrenzt durch Beugung an und Abstand
dEP der te
&Mdsinn
,
- + b-
b
Spaltschirm d
+
g
E domin So m
orAugeninselut
tanx sind keinster auflösbarer Abstand Xin
=
↳ Amplitude
.
= ,
(y y() 2+ zo (wobeidomin 11 0 29 10-3)
-
+ =
= .
,
E
V für
in --
mittelm VERGRÖßERNDE INSTRUMENTE
DEMO
↓
Filter-wt
/
[ >
Ep = x
3 2 10123 Fresnel-Kirchoff-Beugungsintegral
A ① Nahzone zo
Bo
↑
... j
Z
...
Pixelgröße
Lichtbündel"
DG
Schären Objektschart
fe "Dgs =
Et
Abstandidealee 4
↳ P(X , y) kann)
Igessin
Feldamplitude in ⑪ ② abgebildet werden
= BotB
am Gitter 01 =
r b
zox
. ..
D Blende
=
- # z = xx( =
Bo) 1
Ipv Ep)2 f
Nahe
..
= .
-
(stb/AsinE)2
>
-
-
LBEUGUNG-LINTERFERENz ~ ② Übergang zor
Zonen Mikroskop
*
↳ nur
wenige
L
tragen zu Iges bei ! Lupen 1
. Objektiv - reeles zwischenbild in Brennebene von Okr .
191"
↳
onne : do =
G/So > .
2 Okular -
vergrößert Zwischenbild parallel ins Auge
Fraun-O Femzone zo
yy')/R2]1 tobj
/ 2
for
Fernfeld R(1-2x'
I
mit Ei G/f
mit hoter :
+
=
~ r =
tur
keine Interfer
on
tesSei
017 ↳ = I 1
(b)
im
B
↓ vernachlässigbar... (forg 7f : El =
t
mehr
y)(R) FRAUNHOFER
Es ist - R) /offexp(ik(xx
=
K Obj n Sind =
N N
-
= maximaler
+
Ep y
.
=> =
=
(FBlende) = Mit
Tubulluslänge t =
b-fobj *
22
IVI in
im
=> =
Vobj Vorer swinkel
↳ zwei Wellenlängen A r Ar überlappungsfrei , dh . (m) <vmt) zwei
Öffnungen Komplementär ,
Fernrohr -=s affokales Instr
Bragg-Reflexion
·
absorbiert au f läche A
-
werh .
1
in
-
dh Angesient G
Alltag
.
Gal
·
Im
Werbeugung
: .
,
und 2 .
lässt Flä che A durch
------ wie im 2-en .
Obj
Objektiv
a
da 1 Dobjelete >
-
reeles Zwischen bild AUFLÖSUNG
fobj
MAXbex2
V
four 2 Okular
[() .
.
Xs =
nx =
2d sind Obj
oku -
vergrößert Zwischen . mit Intensitätsverteilung = F
↳ siehe Chamäleon :
femu inRayleigh AXmin =
1221
C
* Teilchenmodell d . h .
Man kann zu .
Z we i
Punkten unterscheiden wenn für inkohärente Quellen :
amplitude
,
Feldstärke ~ Warscheinlichk
Run
das Maximum von einem
.
Intensität ~ Wahrscheinlichte dichte
Punktindas ersteMinim
sie
>
(E( t))2 -
=
,
Mittelpunktstrahlen
wo
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