Kurs Optik
Kirchhoffs improved spectroscope.jpg
Beschreibung
Grundlagenkurs mit leicht selbst durchzuführenden Experimenten und einigen theoretischen Lektionen

Dieser Kurs gehört zum Fachbereich Physik.

Die Optik befasst sich im engeren Sinn nur mit dem Teil des elektromagnetischen Spektrums, der für den menschlichen Beobachter durch sein Auge wahrnehmbar ist. Dieser Teil umfasst, ausgedrückt in Lichtwellenlängen im Vakuum, etwa das Wellenlängeninterval von 400  nm (violett) bis 730  nm (rot), wobei die maximale Strahlungsempfindlichkeit des Auges im Bereich des grünen Lichts bei 555  nm liegt und bereits bei 510 nm und 610 nm auf die Hälfte abgesunken ist. Damit werden im Gegensatz zur Akustik, welche etwa den Schallfrequenzbereich von 20  Hz bis 20  kHz mit circa zehn Oktaven der Schallfrequenz umfasst, nur ca 20 % einer optischen Oktave gut erfasst. Gegenüber etwa Kühen, die farbenblind sind, hat der Mensch den Vorteil des Farbsehens. Andererseits verfügen z. B. Insekten über die Fähigkeit, jenseits des violetten Bereichs noch Strahlung mit dem Auge wahrzunehmen.

Im Vakuum breitet sich alle elektromagnetische Strahlung mit der Geschwindigkeit von 299792458  m/s (≈  3*108  m/s) aus . Sie ist definitorische Vereinbarung der Metrologen und Physiker, die damit auch verfügten, dass die Einheit der Länge durch die Einheit der Zeit festgelegt wurde, auch um den Ansprüchen der Astronomen und Geodäten an eine präzise Längenmessung genüge zu tun. Die reale Länge wird daher durch den Uhrmacher dargestellt.

VorlesungenBearbeiten

  Grundbegriffe der Optik

  Das elektromagnetische Spektrum

  • ...

ExperimenteBearbeiten

Planung von Experimenten und Materialsammlung: siehe Test-Labor.

Vorschlag:

Teil 1) Geometrische Optik (Strahlenoptik)

Teil 2) Wellenoptik

  • Polarisation durch Reflexion an nichtmetallischen Oberflächen
  • Polarimeter
  • Doppelbrechung an Kalkspat
  • Beugung an Spalt und Lochblende - Interferenz
  • Beugung am Doppelspalt
  • Kurs:Optik/Beugung am Gitter
  • Auflösungsvermögen

Teil 3) Praktische Anwendungen

  • Spektroskopie
  • Photometrie
  • Holografie

siehe auchBearbeiten

 Wikipedia: Optik – Artikel in der Wikipedia
 Wikibooks: Optik – Lern- und Lehrmaterialien
 Wikibooks: Digitale bildgebende Verfahren – Lern- und Lehrmaterialien
 Wikibooks: Formelsammlung Optik – Lern- und Lehrmaterialien
  Commons: Optik – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien