Grundlagen der Optik
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- Das Licht breitet sich in gerader Linie aus. Dies bedeutet, dass es transparenter und homogener ist.
- Der absolute Brechungsindex eines Stoffes ist das Verhältnis zwischen der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und der Lichtgeschwindigkeit in der Substanz. Er wird mit dem Buchstaben n dargestellt.
- Die Lichtgeschwindigkeit beträgt 300.000 km/s.
- Wenn Licht an einer spiegelnden Fläche reflektiert wird, liegen der einfallende Strahl, der reflektierte Strahl und die Normale in derselben Ebene (erstes Reflexionsgesetz).
- In der Regel entspricht der Winkel der Reflexion dem Einfallswinkel (zweites Reflexionsgesetz).
- In flachen Spiegeln werden virtuelle, aufrechte Bilder gebildet, die die gleiche Größe wie das Objekt haben.
- Die Oberfläche eines sphärischen Spiegels ist Teil einer Kugel. Wenn die Innenseite der Kugelkalotte als Spiegel wirkt, spricht man von einem Hohlspiegel. Wenn die Außenseite als Spiegel wirkt, ist der Spiegel konvex.
- Der einfallende Strahl, der gebrochene Strahl und die Normale liegen in derselben Ebene (erstes Brechungsgesetz).
- Das Verhältnis zwischen dem Sinus des Einfallswinkels und dem Sinus des Brechungswinkels ist für zwei bestimmte Medien immer konstant und gleich dem Verhältnis des Brechungsindex des zweiten Mediums zum Brechungsindex des ersten Mediums (zweites Brechungsgesetz / Snelliussches Brechungsgesetz).
- Der Einfallswinkel, bei dem der Brechungswinkel 90° beträgt, wird als Grenzwinkel bezeichnet. Bei Einfallswinkeln, die größer als der Grenzwinkel sind, ist keine Brechung möglich; das Licht wird total reflektiert. Dieses Phänomen nennt man Totalreflexion.
- Eine Linse ist ein durchsichtiger Körper, der von zwei Flächen begrenzt wird, von denen mindestens eine gekrümmt ist.
- Konvergierende Strahlen neigen dazu, sich zu kreuzen. Linsen brechen Strahlen. Die Distanz zwischen dem Brennpunkt der Linse und dem optischen Zentrum wird Brennweite genannt. Die Brechkraft einer Linse wird durch den Kehrwert der Brennweite gemessen und in Dioptrien angegeben, wenn die Brennweite in Metern ausgedrückt wird.
- Wenn weißes Licht durch ein Glasprisma fällt, wird es in seine Spektralfarben zerlegt, die das sichtbare Licht bilden. Dieses Phänomen wird als Dispersion von weißem Licht bezeichnet.
- Licht ist nicht die einzige elektromagnetische Strahlung. Die Gesamtheit der elektromagnetischen Strahlung wird als elektromagnetisches Spektrum bezeichnet.