Optik

Optik ist die Lehre vom Licht. Wir schauen uns aber nicht nur das sichtbare Licht an, sondern auch die angrenzenden unsichtbaren Anteile der elektromagnetischen Strahlung, nämlich die Infrarotstrahlung und die ultraviolette Strahlung.

Es gibt eine Ansammlung von Buchseiten, die auch wieder als pdf-Datei angeschaut werden können.

Die blauen Texte, die Zusammenfassungen, sind wichtig.

Es geht los mit der Lichtausbreitung. Das brauchen wir eigentlich nur deswegen: Damit man Bilder bei optischen Linsen konstruieren kann (und in vielen anderen Zusammenhängen), muss man wissen, dass Licht ein Bündel von Lichtstrahlen ist.

Die Lichtbrechung dienst ebenfalls zur Vorbereitung für den Stahlengang bei Linsen, aber auch für die Zerlegung von Licht in Farben.

Jetzt folgen die (optischen) Linsen allgemein.

Nun betrachten wir bei der Sammellinse speziell die Bildkonstruktion mit den sogenannten Hauptstrahlen.

Ein Aspekt aus dem Alltag: Bringt man einen Körper dicht an eine Sammellinse, genauer zwischen Linse und ihren Brennpunkt, dann ist die Sammellinse eine Lupe. Bei der Lupe ist das Bild aber nicht seitenverkehrt und steht auch nicht auf dem Kopf, wie es im Text erklärt wird, sondern das Bild ist seitengerecht und steht aufrecht.
Die Hauptstrahlen schneiden sich auch nicht auf der Seite des Betrachters (des Auges), sondern wie bei der Zerstreuungslinse scheinbar auf der Seite des Gegenstandes. Es entsteht ein virtuelles Bild.
Merke: Reelle Brennpunkte und Bildpunkte kann man auf einem Bildschirm/Blatt Papier sichtbar machen. Virtuelle Brennpunkte, Bildpunkte und Bilder können nicht auf einem Bildschirm sichtbar gemacht werden. Dass sich die Hauptstrahlen scheinbar auf der (vom Auge aus betrachteten) anderen Seite schneiden, ist eine Konstruktion des Gehirns.


Es folgen die Betrachtungen zu farbigem Licht.

Zu Aufgabe 5: Eine einzelne Spektralfarbe lässt sich nicht weiter zerlegen. Wenn das möglich wäre, dann würde sie ja schon bei der ersten spektralen Zerlegung zerlegt worden sein.
Zu Aufgabe 6: Weißes Licht besteht aus ganz vielen Farben, die das Auge aber nicht unterscheiden kann.



Das folgende Blatt ist besonders wichtig: Zum einen gibt es einige Beispiele für die Anwendung von Infrarot- und Ultraviolett-Strahlung im Alltag (bei „Wusstest du schon, dass ...”). Zum anderen erkennt man diese Strahlungsarten nicht durch Sehen, sondern an ihren Wirkungen. Das ist wie beim elektrischen Strom: auch ihn können wir nicht sehen, hören oder schmecken - wohl aber kann man seine Wirkungen wahrnehmen (Licht, Magnetismus, Wärme).


Weißes Licht kann nicht nur in farbiges Licht zerlegt werden, es können alle Farben aus drei Grundfarben gemischt werden. Wichtigste Beispiele sind Displays, Bildschirme u. ä. (additive Farbmischung) und der Vierfarbdruck (subtraktive Farbmischung, die vierte Farbe ist schwarz).

Farbaddition:

Farbsubtraktion:

Farbaddition und -subtraktion nochmal anders aufbereitet:


Und zum Schluss folgt das gesamte elektromagnetische Spektrum, damit du weißt, dass es noch viel mehr unsichtbare Strahlungsarten gibt.