Grundlagen der Optik und Wellenlehre: Licht, Projektoren & mehr

Wie Luftspiegelungen entstehen

Luftspiegelungen sind optische Täuschungen, die entstehen, weil das Licht gebrochen wird, wenn es durch Atmosphärenschichten mit unterschiedlichen Temperaturen tritt.

Was ist ein Prisma?

Ein Prisma ist ein optisches Objekt, das Licht brechen, reflektieren und in seine Spektralfarben (die Farben des Regenbogens) zerlegen kann.

Physikalische Grundlagen des Episkop-Projektors

Ein Episkop ist ein Projektor für undurchsichtige Objekte (z. B. Bilder, Dokumente). Es besteht aus:

• einem Beleuchtungssystem mit einer Lichtquelle im Brennpunkt eines Hohlspiegels,
• einem Reflektor (einem ebenen Spiegel), dessen Funktion es ist, parallele Strahlen zu erzeugen, die den undurchsichtigen Körper beleuchten,
• und schließlich einem optischen System, bestehend aus einer Sammellinse, die die vom Spiegel kommenden Strahlen empfängt. Die gebrochenen Strahlen bilden ein Bild, das folgende Eigenschaften hat: real, aufrecht und größer als das Objekt.

Physikalische Grundlagen des Diaskop-Projektors

Ein Diaskop-Projektor ist ein Gerät zur Projektion von durchsichtigen Objekten wie Filmen oder Dias. Dieses Gerät erzeugt reale, umgekehrte und größere Bilder als das Originalobjekt.

Es besteht aus:

• einem Spiegel, der von einer starken Lichtquelle beleuchtet wird.
• einem Kondensor, bestehend aus einer plankonvexen Linse, dessen Aufgabe es ist, das Objekt mit gleichmäßigen und parallelen Strahlen zu beleuchten.
• einer Sammellinse, die als Objektiv dient.

Vergleich: Leuchtende und beleuchtete Körper

Leuchtende Körper

• Sie emittieren ihr eigenes Licht.
• Sie können andere Objekte beleuchten.

Beleuchtete Körper

• Sie besitzen kein eigenes Licht.
• Sie benötigen Licht von einer externen Quelle, um sichtbar zu sein.

Lichtgeschwindigkeit im Vakuum

Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum beträgt exakt 299.792.458 Meter pro Sekunde (m/s), was ungefähr 299.792,458 Kilometer pro Sekunde (km/s) entspricht.

Was sind mechanische Wellen?

Mechanische Wellen sind Schwingungen, die sich in verformbaren oder elastischen Medien ausbreiten. Dabei bewegt sich die Welle selbst, während die Teilchen des Mediums um ihre Ruhelage schwingen.

Geschwindigkeit der Wellenausbreitung

Die Geschwindigkeit der Wellenausbreitung beschreibt, wie schnell sich eine Welle durch ein Medium bewegt. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer mechanischen Welle hängt von der Elastizität und der Dichte des jeweiligen Mediums ab.