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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.PT Gmel / College 6a - Naturwissenschaften	Status: Entliehen	Frist: 19.07.2024	Vorbestellungen: 0

Einführendes Hochschullehrbuch der Optik für Studierende der Physik, auch als Nebenfach, mit vielen Beispielen aus dem Alltag, der Natur und Technik.

Dieses Buch beschäftigt sich mit dem Vorlesungsstoff der Optik mit Fokus auf konkrete Beispiele aus Natur, Technik und Alltag. Anschaulich werden die optischen Phänomene und ihre physikalischen Zusammenhänge - das Aquarium im Wohnzimmer, der 3D-Film im Kino, die Quantenoptik in der Glühbirne und vieles mehr - von Grund auf erklärt.

Viele Fotos, klare Abbildungen und eine Zusammenfassung der wichtigsten Formeln helfen euch beim Verstehen und Lernen. Ein "Kochrezept" unterstützt euch dabei, Übungsaufgaben sinnvoll anzugehen. Am Ende jedes Kapitels findet ihr passende Übungen mit ausführlichen Lösungen. Auf mündliche Prüfungen bereiten euch rund 80 Prüfungsfragen vor.

Das Buch ist nicht nur für das Physikstudium geeignet, sondern für all jene, die sich mit der Optik befassen möchten, sei es im Rahmen des Studiums als Nebenfach, im Lehramts- und Ingenieursstudium oder einfach nur aus Interesse an den optischen Effekten, die uns in unseren unserem Alltag begegnen.

 

 

Aus dem Inhalt:

1 Im Wasser wird's bunt: Licht, Brechung und Farben 1 / 1.1 Lichtbrechung an Grenzflächen 1 / 1.1.1 Die Fresnelschen Formeln 4 / 1.1.2 Totalreflexion 7 / 1.2 Was ist Licht? - Das elektromagnetische Spektrum 8 / 1.3 Farben 12 / 1.3.1 Biologie 13 / 1.3.2 Die Farbe Weiß 13 / 1.3.3 Bunt 16 / 1.3.4 Farbmischung 17 / 1.4 Ein tieferer Blick nach oben - der Regenbogen 20 / 1.4.1 Form und Lage des Regenbogens 20 / 1.4.2 Die Physik des Regenbogens 24 / 1.4.3 Die Mathematik dahinter 27 / 1.4.4 Die zweite Ordnung 33 / Aufgaben 34 / Lösungen 35 // 2 Von Weingläsern und verschwommener Sicht: Linsen 41 / 2.1 Gebogene Grenzflächen 41 / 2.1.1 Berechnung von Brechung an gebogenen Grenzflächen 42 / 2.1.2 Ein genauerer Blick auf die Formel 44 / 2.2 Abbildungen mit Linsen 46 / 2.2.1 Die Brennweite einer Linse 46 / 2.2.2 Konvexe und konkave Linsen 47 / 2.2.3 Die Linsengleichung, virtuelle und reelle Bilder 48 / 2.2.4 Abbildungen mit konvexen Linsen 51 / 2.2.5 Abbildungen mit konkaven Linsen 54 / 2.2.6 Konstruktion von Strahlengängen 55 / 2.3 Fehlsichtigkeit 58 / 2.3.1 Das gesunde Auge 58 / 2.3.2 Weitsichtigkeit 59 / 2.3.3 Kurzsichtigkeit 61 / 2.3.4 Altersweitsichtigkeit 62 / 2.4 Linsenfehler 63 / 2.4.1 Chromatische Abberation 63 / 2.4.2 Sphärische Abberation 64 / 2.4.3 Koma 65 / 2.4.4 Astigmatismus 66 / 2.5 Die Fresnel-Linse 66 / Aufgaben 68 / Lösungen 69 // 3 Nah und fern, groß und klein: Optische Geräte und Spiegel 73 / 3.1 Linsensysteme und optische Geräte 73 / 3.1.1 Die Lupe 73 / 3.1.2 Die Kamera 76 / 3.1.3 Das Mikroskop - eine verbesserte Lupe 79 / 3.1.4 Das Kepler-Teleskop 81 / 3.1.5 Das Galilei-Teleskop 82 / 3.2 Spiegelabbildungen 83 / 3.2.1 Der ebene Spiegel 84 / 3.2.2 Der konvexe Spiegel 84 / 3.2.3 Der konkave Spiegel 87 / Aufgaben 89 / Lösungen 90 // 4 Auf und ab mit Höchstgeschwindigkeit: Welleneigenschaften 93 / 4.1 Das Licht als elektromagnetische Welle 93 / 4.1.1 Grundsätzliches zu Lichtwellen 94 / 4.1.2 Ebene Wellen 95 / 4.1.3 Wellenlänge und Frequenz 97 / 4.1.4 Das Huygenssche Prinzip 98 / 4.1.5 Intensität 99 / 4.1.6 Phasenverschiebung 100 / 4.1.7 Der Begriff ¿elektromagnetisch¿ 101 / 4.2 Verschiedene Geschwindigkeiten des Lichts 102 / 4.2.1 Die Lichtgeschwindigkeit 102 / 4.2.2 Phasen- und Gruppengeschwindigkeit 103 / 4.3 Kohärenz 109 / 4.3.1 Zeitliche und räumliche Kohärenz 110 / 4.3.2 Kohärenz verschiedener Lichtquellen 111 / 4.4 Polarisation 112 / 4.4.1 Unpolarisiertes Licht 112 / 4.4.2 Lineare Polarisation 113 / 4.4.3 Zirkulare Polarisation 114 / 4.4.4 Mischformen der Polarisation 116 / 4.5 Zusammenfassung 116 / Aufgaben 119 / Lösungen 120 // 5 Von Joghurt, Displays und 3D-Filmen: Polarisation 125 / 5.1 Polfilter 125 / 5.1.1 Funktionsweise 125 / 5.1.2 Das Gesetz von Malus 126 / 5.1.3 Wiedergewonnener Durchblick 129 / 5.2 Anwendungen der Polfilter 129 / 5.2.1 LCD-Displays 129 / 5.2.2 Sonnenbrillen und Brewster-Winkel 131 / 5.2.3 Im Kino, Teil 1 134 / 5.3 Optische Aktivität 136 / 5.4 Doppelbrechung 137 / 5.4.1 Die optische Achse 137 / 5.4.2 Ein genauerer Blick - Das Brechungsindexellipsoid 140 / 5.4.3 Weitere Arten der Doppelbrechung 145 / 5.5 Verzögerungsplättchen 146 / 5.5.1 Im Kino, Teil 2 146 / 5.5.2 A/4-Plättchen 147 / 5.5.3 A/2-Plättchen 147 / Aufgaben 150 / Lösungen 151 // 6 Wechselnde Wirkung durch Wechselwirkung: Interferenz 155 / 6.1 Drehendes Essen und stehende Wellen 155 / 6.1.1 Stehende Wellen 156 / 6.1.2 Entstehung von stehendenWellen 157 / 6.2 Antireflexschichten auf Brillen 159 / 6.2.1 Phasensprung an Grenzflächen 160 / 6.2.2 Strahlengänge bei Antireflexschichten 160 / 6.2.3 Berechnung der optimalen Werte 161 / 6.3 Interferenz von Licht inkohärenter Quellen 162 / 6.3.1 Räumliche Kohärenz 162 / 6.3.2 Zeitliche Kohärenz 162 / 6.4 Interferenz durch Beugung 163 / 6.4.1 Beugung 163 / 6.4.2 Interferenz am idealen Doppelspalt 167 / 6.4.3 Interferenz am Einfachspalt 172 / 6.4.4 Interferenz am realen Doppelspalt 174 / 6.4.5 Interferenz am optischen Gitter 177 / 6.4.6 Auflösungsvermögen von optischen Geräten 181 / 6.4.7 Haare und das Babinetsche Prinzip 183 / 6.5 Interferometer 185 / 6.5.1 Das Michelson-Interferometer 185 / 6.5.2 Das Mach-Zehnder-Interferometer 189 / 6.5.3 Das Fabry-Perot-Interferometer 190 / 6.6 Dünnschichtinterferenz 191 / 6.6.1 Interferenz gleicher Dicke 192 / 6.6.2 Interferenz gleicher Neigung 195 / Aufgaben 199 / Lösungen 201 // 7 Von heißen Körpern zur Quantenphysik: Das Licht als Teilchen 205 / 7.1 Schwarze Körper und ihre Strahlung 206 / 7.1.1 Schwarze Körper 206 / 7.1.2 Wärmestrahlung 207 / 7.2 Das Licht als Teilchen 211 / 7.2.1 Photonenenergie 211 / 7.2.2 Der Photoeffekt 212 / 7.2.3 Der Welle-Teilchen-Dualismus 215 / 7.2.4 Materiewellen 216 / Aufgaben 217 / Lösungen 217 // 8 Wichtige Formeln 219 / 8.1 Lösen von Rechenaufgaben - Ein Kochrezept 219 / 8.2 Lichtausbreitung 220 / 8.2.1 Das Snelliussche Brechungsgesetz 220 / 8.2.2 Die Fresnelschen Formeln 221 / 8.2.3 Totalreflexion 223 / 8.2.4 Brechende Kugelflächen 223 / 8.3 Linsen und Linsensysteme 224 / 8.3.1 Die Linsengleichung 224 / 8.3.2 Die Linsenschleiferformel 225 / 8.3.3 Die Winkelvergrößerung 225 / 8.3.4 Die lineare Vergrößerung 226 / 8.3.5 Vergrößerung einer Lupe 226 / 8.3.6 Vergrößerung eines Mikroskops 227 / 8.3.7 Vergrößerung eines Kepler-Teleskops 227 / 8.3.8 Vergrößerung eines Galilei-Teleskops 228 / 8.3.9 Auflösung optischer Geräte 228 / 8.4 Das Licht als Welle 228 / 8.4.1 Die elektromagnetische Welle 228 / 8.4.2 Die Lichtgeschwindigkeit 229 / 8.4.3 Phasen- und Gruppengeschwindigkeit 229 / 8.4.4 Die Phasenverschiebung 230 / 8.4.5 Die Kohärenzlänge 231 / 8.5 Polarisation 231 / 8.5.1 Das Gesetz von Malus 231 / 8.5.2 Der Brewster-Winkel 231 / 8.5.3 Die Phasenretardation in Verzögerungsplättchen 232 / 8.6 Interferenz 232 / 8.6.1 Allgemeine Bedingungen für konstruktive und destruktive Interferenz 232 / 8.6.2 Der Einfachspalt 233 / 8.6.3 Der ideale Doppelspalt 234 / 8.6.4 Der reale Doppelspalt 235 / 8.6.5 Das optische Gitter 236 / 8.6.6 Dünnschichtinterferenz 237 / 8.7 Quantenoptik 238 / 8.7.1 Wiensches Verschiebungsgesetz 238 / 8.7.2 Stefan-Boltzmann-Gesetz 238 / 8.7.3 Planksches Strahlungsgesetz 238 / 8.7.4 Photonenenergie, Frequenzund Wellenlänge 239 / 8.7.5 Elektronenvolt und Joule 239 / 8.7.6 Photoeffekt 239 / 8.7.7 Materiewellen 239 // 9 Prüfungsfragen 241 / 9.1 Lichtausbreitung 241 / 9.2 Farben 242 / 9.3 Linsen und Linsensysteme 243 / 9.4 Das Licht als Welle 245 / 9.5 Polarisation 246 / 9.6 Interferenz 247 / 9.7 Quantenoptik 249 // Weiterführende Literatur 251 / Stichwortverzeichnis 253