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1.Lichtquellen: Glühlampe (Wärmestrahlung, Sonne), Leuchtstoffröhre, Bogenlampe und Laser 2.Lichtausbreitung zum Objekt und von dort zum Auge 3.Veränderung.

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1 1.Lichtquellen: Glühlampe (Wärmestrahlung, Sonne), Leuchtstoffröhre, Bogenlampe und Laser 2.Lichtausbreitung zum Objekt und von dort zum Auge 3.Veränderung des Lichtes durch das Objekt, so daß die Information aufgeprägt wird. 4.Funktion des Auges bei der Informationsverarbeitung 5.Hilfsmittel zum Sehen (Brille, Mikroskop, Fernrohr) Bildübertragung Informationsübertragung mit Licht Licht elektromagnetische Welle Ausbreitungsgeschwindigkeit c = m/s c km/s Informationsgehalt (physikalisch)Bilder Akustik (Sprache, Töne) Amplitude hell, dunkellaut, leise Frequenz Farbe hoch, tief räumliche Verteilung Bild Schallfeld Laufzeit zwischen Sonne und Erde: 149·10 9 m 500s = 8,3min 4. Geometrische Optik

2 Lochkamera bestimmt die Schärfe Bildschirm Flächenprojektion keine Verzerrungen Physikalische Grenzen? Quelle Schattenprojektion Versuch zur Bildung eines Strahls 4.1 Lichtausbreitung durch Strahlen?

3 1. Änderung der Ausbreitungsgeschwindigkeit Brechungsindex 2. Absorption Verlust an Intensität 3. Streuung meist an Staubteilchen 4. Fluoreszenz kann als Folge von Absorption auftreten Verhalten an einer Grenzfläche (Oberfläche) Reflexion, Transmission und Streuung Übertragung der Körperstruktur auf das Licht Streuung in beliebige Richtungen meist mit kleiner Intensität typisch für Glas 1,5 Parallelstrahl bleibt Parallelstrahl gleicher Breite. Lichtausbreitung im Medium Reflexionsgesetz Lot eben

4 Anwendung des Reflexionsgesetz bei Hohlspiegel M Kugelmittelpunkt r Kugelradius F Brennpunkt f Brennweite An jedem kleinen Flächenstück wird das Reflexionsgesetz angewendet! gekrümmten Flächen Konstruktion eines Bildes an gekrümmter Fläche? f ½ r Winkelhalbierende

5 Konstruktion eines Bildes an gekrümmter Fläche

6 Abbildung Hohlspiegel f 1/2 r

7 Brechungsgesetz von Snellius 1 vergrößern 2 wird 90°, danach keine Brechung mehr Intensität des reflektierten Strahls steigt Grenzwinkel: Totalreflexion typisch total 42° sehr guter Spiegel Lichtbrechung an einer Grenzfläche schwacher, reflektierter Strahl n 1 < n 2 z.B. Luft/Glas Brechung zum Lot hin wenn n 1 > n 2 Brechung vom Lot weg wenn Experiment an Glasfläche Video

8 Beispiele von Brechungsindizes Material Brechungsindex bei = 650nm Luft (STPD)1,00029 Kronglas1,51 Steinsalz1,54 Schweres Flintglas1,75 Spezialglasbis etwa 1,9 Wasser1,33 Quarzglas1,46 Plexiglas1,492 STPD standard temperature and pressure, dry Normalbedingungen

9 Endoskop Durchmesser Faser 5 µm Durchmesser Bündel 2,5 mm Bildpunkte Anwendungen: Beleuchtung optische Nachrichtenübertragung Führung eines Laserstrahls, Laserchirurgie Licht- quelle verlustarmer Lichttransport keine Abbildung Lichtleiter mit Totalreflexion Faser IVES


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