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Vogel Business Media Weitere Titel dieses Verlages anzeigen
| Vorwort | 5 | |
| Optische Größen und ihre Formelzeichen | 13 | |
| Vorzeichenfestlegung nach DIN 1335 | 17 | |
| 1 | Licht, Lichtausbreitung und optische Abbildung | 19 |
| 1.1 | Eigenschaften des Lichtes | 19 |
| 1.2 | Wellenoptik | 19 |
| 1.2.1 | Kenngrößen der Wellen | 20 |
| 1.2.2 | Ausbreitung von Wellen - das Prinzip von Huygens | 21 |
| 1.2.3 | Interferenz | 21 |
| 1.2.4 | Beugung | 23 |
| 1.2.4.1 | Beugung am Gitter | 24 |
| 1.2.4.2 | Beugung an einer Lochblende | 25 |
| 1.2.5 | Brechung | 26 |
| 1.2.5.1 | Übergang in ein «optisch dichteres» Medium n' > n | 27 |
| 1.2.5.2 | Übergang in ein «optisch dünneres» Medium ri <n | 27 |
| 1.2.6 | Reflexion | 28 |
| 1.2.6.1 | Kenngrößen der Reflexion | 29 |
| 1.2.6.2 | Reflexion an transparenten Medien | 29 |
| 1.2.6.3 | Folge von Grenzflächen | 30 |
| 1.2.7 | Strahlungsdurchgang durch Materie | 31 |
| 1.2.8 | Kohärenz | 33 |
| 1.2.9 | Polarisation | 37 |
| 1.3 | Quantenoptik | 39 |
| 1.4 | Optische Abbildung | 39 |
| 1.4.1 | Anforderungen an Bilder | 40 |
| 1.4.2 | Bildarten | 41 |
| 1.4.2.1 | Reelle Bilder | 41 |
| 1.4.2.2 | Virtuelle Bilder | 41 |
| 1.4.3 | Gauß'sche Optik, Paraxialgebiet | 42 |
| 1.4.4 | Kenngrößen optischer Systeme | 43 |
| 1.4.4.1 | Objektseitige Kenngrößen F und / | 44 |
| 1.4.4.2 | Bildseitige Kenngrößen Fund/' | 44 |
| 1.4.4.3 | Abbildungsmaßstab | 45 |
| 1.4.4.4 | Vergrößerung | 45 |
| 1.4.4.5 | Winkelverhältnis | 45 |
| 1.4.4.6 | Tiefenabbildungsmaßstab | 46 |
| 1.4.5 | Abbildung mit optischen Systemen | 46 |
| 1.4.5.1 | Darstellung von optischen Systemen | 46 |
| 1.4.5.2 | Verschiedene Medien vor und nach dem System | 46 |
| 1.4.5.3 | Gleiche Medien vor und nach dem System | 48 |
| 2 | Abbildende Bauelemente | 51 |
| 2.1 | Werkstoffe | 51 |
| 2.1.1 | Anorganische Gläser | 51 |
| 2.1.2 | Organische Gläser | 54 |
| 2.1.3 | Kristalle | 55 |
| 2.1.4 | Phototrope Gläser | 55 |
| 2.1.5 | Reflektierende Werkstoffe | 55 |
| 2.2 | Planflächen, Planplatten, Reflexionsprismen und Strahlteiler | 56 |
| 2.2.1 | Eine reflektierende Planfläche | 56 |
| 2.2.2 | Eine brechende Planfläche | 57 |
| 2.2.3 | Planparallele Platte | 58 |
| 2.2.4 | Planspiegelsysteme und Reflexionsprismen | 59 |
| 2.2.5 | Strahlenteiler | 63 |
| 2.3 | Prismen mit Bündelablenkung durch Brechung | 64 |
| 2.3.1 | Bündelablenkung | 64 |
| 2.3.2 | Winkeldispersion | 66 |
| 2.3.3 | Prismenkeile | 66 |
| 2.4 | Sphärische Flächen, Linsen, mehrstufige Systeme im Gauß-Gebiet | 67 |
| 2.4.1 | Sphärische Fläche | 67 |
| 2.4.1.1 | Abbe'sche Invariante der Brechung | 67 |
| 2.4.1.2 | Abbildung mit einem Kugelspiegel | 69 |
| 2.4.1.3 | Abbildungsmaßstab einer sphärischen Fläche | 69 |
| 2.4.1.4 | Winkel Verhältnis einer sphärischen Fläche | 70 |
| 2.4.1.5 | Tiefenabbildungsmaßstab einer sphärischen Fläche | 70 |
| 2.4.2 | Abbildung mit einer Flächenfolge | 70 |
| 2.4.2.1 | Ubergangsgleichungen | 70 |
| 2.4.2.2 | Abbildungsmaßstab | 71 |
| 2.4.2.3 | Winkelverhältnis | 71 |
| 2.4.2.4 | Brennweite | 71 |
| 2.5 | Einzellinsen und Systeme in Luft | 73 |
| 2.5.1 | Dicke Linsen | 73 |
| 2.5.1.1 | Sonderfall Plankonvex- und Plankonkavlinsen | 75 |
| 2.5.1.2 | Sonderfall Kugellinse | 75 |
| 2.5.1.3 | Weitere Sonderfälle | 76 |
| 2.5.2 | Dünne Linsen | 76 |
| 2.5.3 | Mehrstufige Systeme | 77 |
| 2.5.3.1 | Systemkennwerte der Kombination von zwei Teilsystemen | 78 |
| 2.5.3.2 | Systemkennwerte der Kombination beliebig vieler Teilsysteme | 78 |
| 2.5.3.3 | Afokale Systeme | 79 |
| 2.5.3.4 | Verminderung der Baulänge | 80 |
| 2.6 | Abbildungsfehler | 80 |
| 2.6.1 | Öffnungsfehler | 81 |
| 2.6.2 | Sinusbedingung | 83 |
| 2.6.3 | Astigmatismus und Bildfeldwölbung | 84 |
| 2.6.4 | Koma | 85 |
| 2.6.5 | Verzeichnung | 85 |
| 2.6.6 | Farbfehler, chromatische Aberration | 86 |
| 2.6.7 | Achromate und ähnliche Bauelemente | 88 |
| 2.7 | Linsensonderformen | 90 |
| 2.7.1 | Asphären | 90 |
| 2.7.2 | Korrektionsplatten | 91 |
| 2.7.3 | Torische Flächen, Zylinderlinsen | 92 |
| 2.7.4 | Fresnel-Linsen | 93 |
| 2.7.5 | Gradientenoptik | 94 |
| 2.7.6 | Dif fr aktive optische Elemente | 95 |
| 2.7.7 | Flüssigkeitslinsen | 96 |
| 2.8 | Strahlenverlauf im nicht paraxialen Gebiet | 96 |
| 2.8.1 | Strahldurchrechnung | 96 |
| 2.8.2 | Optical Design | 98 |
| 2.9 | Reflexminderung | 99 |
| 2.9.1 | Kittfiächen...................................................!!!!!!!!!!!!!!! | 99 |
| 2.9.2 | Vergütung | 99 |
| 2.9.3 | Mikrostrukturierung | 101 |
| 3 | Bündelbegrenzung | 103 |
| 3.1 | Auswirkung der Bündelbegrenzung | 103 |
| 3.2 | Begrenzung des Öffnungswinkels | 104 |
| 3.2.1 | Öffnungsblende | 104 |
| 3.2.2 | Pupillen | 105 |
| 3.2.3 | Messgrößen der Öffnung | 106 |
| 3.3 | Begrenzung des Feldwinkels | 107 |
| 3.3.1 | Feldblende | 107 |
| 3.3.2 | Luken | 108 |
| 3.3.3 | Messgrößen des Feldes | 108 |
| 3.4 | Eigenschaften von Pupillen und Luken | 109 |
| 3.5 | Abschattblenden, Vignettierung | 111 |
| 3.6 | Telezentrische Systeme | 112 |
| 3.7 | Feldlinsen und Kondensoren | 113 |
| 4 | Strahlung, Lichtquellen und Empfänger | 117 |
| 4.1 | Bewertung der Strahlung durch Empfänger | 117 |
| 4.2 | Strahlung und Licht | 119 |
| 4.2.1 | Ausbreitung und Empfang optischer Strahlung | 119 |
| 4.2.2 | Raumwinkel | 119 |
| 4.2.3 | Größen und Einheiten der Strahlungs- und Lichttechnik | 120 |
| 4.2.3.1 | Strahlungsfluss und Lichtstrom | 121 |
| 4.2.3.2 | Strahlstärke und Lichtstärke | 122 |
| 4.2.3.3 | Strahldichte und Leuchtdichte | 123 |
| 4.2.3.4 | Bestrahlungsstärke und Beleuchtungsstärke | 123 |
| 4.2.3.5 | Abstandsquadratgesetz | 124 |
| 4.2.3.6 | Spektrale fotometrische und radiometrische Größen | 124 |
| 4.3 | Radiometrische und fotometrische Größen bei der Abbildung | 126 |
| 4.3.1 | Direkte Bestrahlung einer Empfängerfläche | 126 |
| 4.3.2 | Lichtstrom und Beleuchtungsstärke bei einstufiger Abbildung | 127 |
| 4.3.3 | Beleuchtungsstärkeabfall zum Feldrand | 128 |
| 4.3.4 | Bildleuchtdichte und geometrischer Fluss | 129 |
| 4.4 | Licht- und Strahlungsquellen | 131 |
| 4.4.1 | Allgemeine Eigenschaften | 131 |
| 4.4.1.1 | Spektrale Verteilung | 131 |
| 4.4.1.2 | Wirkungsgrad, Lichtausbeute | 133 |
| 4.4.1.3 | Strahlende Fläche, Leucht- und Strahldichte | 135 |
| 4.4.1.4 | Lebensdauer | 135 |
| 4.4.1.5 | Polarisationsgrad | 135 |
| 4.4.1.6 | Kohärenz | 135 |
| 4.4.1.7 | Frequenz verhalten | 135 |
| 4.4.2 | Glühlampen | 136 |
| 4.4.3 | Entladungslampen | 139 |
| 4.4.3.1 | Glimmlampen | 139 |
| 4.4.3.2 | Leuchtstofflampen | 139 |
| 4.4.3.3 | Niederdruck-Hochspannungslampen | 140 |
| 4.4.3.4 | Hochdruck-Hochspannungslampen | 140 |
| 4.4.4 | Lumineszenzdioden | 141 |
| 4.4.4.1 | Leuchtdioden und UV-Dioden | 142 |
| 4.4.4.2 | Infrarotdioden | 143 |
| 4.4.5 | Laser | 144 |
| 4.4.5.1 | Grundlagen | 144 |
| 4.4.5.2 | Resonator und Lasermoden | 145 |
| 4.4.5.3 | Eigenschaften des Lasers | 147 |
| 4.4.5.4 | Lasertypen | 148 |
| 4.4.6 | Anzeigen, Displays | 150 |
| 4.4.6.1 | LED-Anzeigen | 151 |
| 4.4.6.2 | Katodenstrahlröhren | 151 |
| 4.4.6.3 | Flüssigkristall-Anzeigen | 151 |
| 4.4.6.4 | Plasmadisplays | 152 |
| 4.5 | Das Auge | 152 |
| 4.5.1 | Das Auge als abbildendes System | 152 |
| 4.5.2 | Das Auge als Strahlungsempfänger | 154 |
| 4.5.3 | Auflösungsvermögen | 155 |
| 4.6 | Fotoempfänger | 155 |
| 4.6.1 | Allgemeine Eigenschaften | 155 |
| 4.6.2 | Empfängerarten | 157 |
| 4.6.3 | Abbildung der Leuchtfläche auf die Empfängerfläche | 159 |
| 4.7 | Bildempfänger | 160 |
| 4.7.1 | Fotoschichten | 160 |
| 4.7.1.1 | Allgemeine Eigenschaften | 160 |
| 4.7.1.2 | Empfindlichkeit und Schwärzungskurve | 160 |
| 4.7.1.3 | Auflösungsvermögen | 161 |
| 4.7.2 | Flalbleiterbildempfänger | 162 |
| 4.7.2.1 | Chipstruktur | 162 |
| 4.7.2.2 | Chiptechnologie | 162 |
| 4.7.2.3 | Möglichkeiten der digitalen Fotografie | 163 |
| 5 | Faseroptik und weitere Bauelemente | 165 |
| 5.1 | Faseroptik | 165 |
| 5.1.1 | Eigenschaften der Einzelfaser | 165 |
| 5.1.2 | Faserbündel zur Lichtleitung | 170 |
| 5.1.3 | Geordnete Faserbündel zur Bildübertragung | 172 |
| 5.2 | Bildschirme | 174 |
| 5.3 | Filter und Farbteiler | 176 |
| 5.3.1 | Absorptionsfilter | 177 |
| 5.3.2 | Interferenzfilter und Farbteiler | 178 |
| 5.4 | Mikrooptische Bauelemente | 182 |
| 5.4.1 | Mikrostrukturierte Oberflächen | 182 |
| 5.4.2 | Digital Mirror Devices | 182 |
| 6 | Optische Instrumente | 185 |
| 6.1 | Vergrößerung und Auflösungsgrenze | 185 |
| 6.1.1 | Vergrößerung optischer Instrumente | 185 |
| 6.1.2 | Durch Beugung bedingte Grenze des Auflösungsvermögens | 186 |
| 6.2 | Beleuchtungssysteme, Scheinwerfer | 187 |
| 6.2.1 | Übersicht der Beleuchtungssysteme | 187 |
| 6.2.2 | Einzelheiten zum Kondensoraufbau | 190 |
| 6.2.3 | Scheinwerfer | 192 |
| 6.3 | Projektoren | 194 |
| 6.3.1 | Bildprojektoren | 195 |
| 6.3.2 | Technische Kleinprojektoren | 196 |
| 6.3.3 | Messprojektoren | 197 |
| 6.3.4 | Beamer | 198 |
| 6.4 | Fotografische Optik/Kameras | 200 |
| 6.4.1 | Schärfentiefe | 200 |
| 6.4.2 | Bildhelligkeit als Funktion der Aufnahmeentfernung | 202 |
| 6.4.3 | Objektive für fotografische Geräte | 202 |
| 6.4.4 | Aufnahme und Wiedergabe stereoskopischer Bilder | 206 |
| 6.5 | Lupen und Okulare | 209 |
| 6.5.1 | Vergrößerung und Bauarten der Lupen | 209 |
| 6.5.2 | Okulare | 211 |
| 6.6 | Fernrohre | 212 |
| 6.6.1 | Aufbau und Kenngrößen | 213 |
| 6.6.2 | Beobachtungsfernrohre | 215 |
| 6.6.3 | Kollimatoren und Autokollimationsfernrohre | 215 |
| 6.6.4 | Fluchtfernrohre | 218 |
| 6.6.5 | Weitere technische Fernrohre | 221 |
| 6.7 | Entfernungsmesser und Sucher | 222 |
| 6.7.1 | Entfernungsmesser | 222 |
| 6.7.2 | Sucher | 226 |
| 6.8 | Mikroskope | 227 |
| 6.8.1 | Aufbau und Vergrößerung | 227 |
| 6.8.2 | Auflösungsvermögen und förderliche Vergrößerung | 228 |
| 6.8.3 | Beleuchtungsverfahren | 229 |
| 6.8.4 | Objektive und Okulare | 230 |
| 6.8.5 | Konfokale Mikroskope | 231 |
| 6.8.6 | Weitere Hilfsmittel der technischen Mikroskopie | 232 |
| 6.9 | Bildauswertung | 233 |
| 6.9.1 | Methoden der Bildauswertung | 233 |
| 6.9.2 | Beleuchtungstechnik | 233 |
| 6.9.3 | Bildverarbeitung | 234 |
| 6.10 | Peripherie für Rechner | 237 |
| 6.10.1 | Optische Speichermedien | 237 |
| 6.10.2 | Laserdrucker | 239 |
| 6.10.3 | Scanner | 240 |
| 7 | Interferenz- und Spektralgeräte, Farben, Gitter, Holographie | 241 |
| 7.1 | Grundlagen der Messung mittels Interferenz | 241 |
| 7.2 | Interferometrische Längenmessung | 243 |
| 7.3 | Interferometrische Oberflächenprüfung | 245 |
| 7.4 | Spektralgeräte | 247 |
| 7.4.1 | Uber sieht; Auflösungsvermögen | 247 |
| 7.4.2 | Spektroskope, Spektrometer, Polychromatoren und Spektrographen | 248 |
| 7.4.3 | Monochromatoren und Spektralfotometer | 250 |
| 7.5 | Farbe und Farbmessung | 251 |
| 7.5.1 | Grundlagen der Farbmetrik | 251 |
| 7.5.2 | Farbmischung | 252 |
| 7.5.2.1 | Additive Farbmischung | 252 |
| 7.5.2.2 | Subtraktive Farbmischung | 252 |
| 7.5.3 | Kennzeichnung einer Farbe durch Maßzahlen | 253 |
| 7.5.4 | Farbartdarstellung im Farbdreieck | 255 |
| 7.5.5 | Farbmessverfahren | 257 |
| 7.6 | Gitter | 259 |
| 7.6.1 | Beugungsgitter | 259 |
| 7.6.2 | Weitere Anwendungen von Gittern | 261 |
| 7.6.3 | Moiréverfahren | 262 |
| 7.6.4 | Barcodes | 263 |
| 7.7 | Holographie | 264 |
| 8 | Polarisation | 271 |
| 8.1 | Polarisationszustände | 271 |
| 8.1.1 | Übersicht | 271 |
| 8.1.2 | Allgemeine Darstellung | 271 |
| 8.1.3 | Poincaré-Kugel | 273 |
| 8.1.4 | Stokes-Vektoren | 273 |
| 8.2 | Polarisationsverfahren | 275 |
| 8.2.1 | Übersicht | 275 |
| 8.2.2 | Anisotrope Medien; Doppelbrechung | 275 |
| 8.2.3 | Optische Aktivität | 278 |
| 8.3 | Bauelemente der Polarisation | 279 |
| 8.3.1 | Polarisatoren | 279 |
| 8.3.2 | Verzögerungsplatten | 280 |
| 8.3.3 | Viertelwellenplatte | 282 |
| 8.3.4 | Depolarisatoren | 283 |
| 8.4 | Anwendungen der Polarisation | 283 |
| 8.4.1 | Spannungsoptik | 283 |
| 8.4.2 | Weitere Anwendungsbeispiele | 285 |
| 9 | Messung optischer Kenngrößen | 287 |
| 9.1 | Krümmungsradien | 287 |
| 9.2 | Brennweiten | 288 |
| 9.3 | Schnittweiten und Hauptpunktlagen | 289 |
| 9.4 | Pupillendurchmesser | 290 |
| 9.5 | Übertragungsfunktion optischer Systeme | 291 |
| Formelsammlung | 295 | |
| 1 | Allgemeine Formeln | 295 |
| 2 | Abbildung im Gauß'schen Bereich | 298 |
| 3 | Bündelbegrenzung | 303 |
| 4 | Abbildungsqualität | 305 |
| 5 | Parameter von Licht- und Strahlungsquellen | 306 |
| 6 | Eigenschaften optischer Systeme | 309 |
| 7 | Optische Instrumente | 310 |
| 8 | Optoelektronik | 312 |
| 9 | Näherungsformeln zur Berechnung von Linsendaten | 314 |
| 10 | Bildkonstruktion | 316 |
| Abkürzungen aus der technischen Optik, Elektronik, Datentechnik | 319 | |
| Auswahl einiger DIN-Normen | 325 | |
| Literaturverzeichnis | 327 | |
| Stichwortverzeichnis | 331 | |
