Optik


Einführung


Basiswissen


Die Optik ist die Physik des sichtbaren und unsichbaren Lichtes: Linsen, Brechung, Farbenstehung und so weiter. Hier werden kurz die Hauptgebiete der Optik sowie zentrale Fachworte vorgestellt.

In der Schule der Einstieg: die Strahlenoptik


◦ In der Schulmathematik steht am Anfang oft die sogenannte Strahlenoptik.
◦ Man stellt sich Licht so vor, als breite es sich auf gerade Linien aus.
◦ Damit erklärt man zum Beispiel Lupen, Brechung oder eine Lochkamera.
◦ Die dazu nötige Mathematik ist vergleichsweise einfach.
◦ Siehe mehr dazu unter => Strahlenoptik

Oberstufe und Studium: Wellenoptik


◦ Einige Lichtphänomene kann man nicht mit der Strahlenoptik erklären.
◦ Licht zeigt oft Verhalten, das eher an Wasserwellen erinnert.
◦ Typische Stichworte hier sind: Interferenz und Beugung.
◦ Die entsprechende Physik nennt man die Welleoptik.
◦ Die Mathematik ist vergleichsweise schwer.
◦ Mehr dazu unter => Wellenoptik

Welche Optik ist exakt?


◦ Sowohl die Strahlen als auch die Wellenoptik beruhen auf Modellen.
◦ Modelle sind bewusst gemacht Vereinfachungen der Wirklichkeit.
◦ Dabei ist die Wellenoptik allgemeiner als die Strahlenoptik.
◦ Aber beide Modelle liefern unterschiedle Vorhersagen.
◦ Eine Optik, die alle Phänomene richtig beschreibt heißt QED.
◦ Der dazu nötige mathematische Aufwand ist aber sehr groß.
◦ QED ist die Abkürzung für => Quantenelektrodynamik

Mit bloßem Auge: atmosphärische Optik


◦ Der Himmel bietet viele eindrucksvolle Phänomene rund um Licht.
◦ Warum ist der Himmel blau? Was sind Strahlenbüschel?
◦ Lies mehr dazu unter => atmosphärische Optik