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Linsen und Auflösung Apertur-Blende, Linsen und Strahlen Bei diesem Thema trifft die Wellen- die Strahlenoptik.

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Präsentation zum Thema: "Linsen und Auflösung Apertur-Blende, Linsen und Strahlen Bei diesem Thema trifft die Wellen- die Strahlenoptik."—  Präsentation transkript:

1 Linsen und Auflösung Apertur-Blende, Linsen und Strahlen Bei diesem Thema trifft die Wellen- die Strahlenoptik

2 Inhalt Auflösung eines optischen Instruments Auflösung bei der Abbildung eines Gitters Optische Instrumente sind Trichter für Lichtwellen Ihr wichtigstes Merkmal ist die Öffnung, die Linsen lenken die Wellen um

3 Auflösung eines optischen Systems Zur Abbildung tragen zwei voneinander unabhängige Vorgänge bei: Vom Objekt in unterschiedliche Richtungen ausgehende Wellenfelder müssen erfasst werden, möglichst viele (Auflösung, Aufgabe der Apertur) Aus divergenten Wellen werden konvergente erzeugt, am Ort ihrer Überlagerung erscheint das Bild des Objekts (Fokussierung, Aufgabe der Linse)

4 Beispiel 1: Beugung und Abbildung eines Spalts a=2mm

5 Auswahl einiger Wellen mit Hilfe der Blende (Apertur ) a=2mm

6 Umlenkung in konvergente Wellen mit Hilfe einer Linse Linse, f=200mm ~3m a=2mm

7 Auflösung und Fokussierung bei der Abbildung Linse, f=200mm 200mm ~3m a=2mm Der Durchmesser der Blende, die Apertur, definiert die Auflösung Die Qualität der Linse definiert die Auflösung begrenzte Schärfe des Bilds

8 Beispiel 2: Beugung und Abbildung eines Gitters

9 Abbildung eines Gitters 200mm ~3m Linse, f=200mm

10 Abbildung eines Gitters bei Verkleinerung der Auflösung in horizontaler Richtung 200mm ~3m

11 Abbildung eines Gitters mit zu kleiner Auflösung in horizontaler Richtung 200mm ~3m Linse, f=200mm

12 Versuch Beobachtung des Interferenzmusters eines Gitters und der Abbildung bei Einschränkung der Auflösung in horizontaler Richtung durch eine Spaltblende Q: Was ist in der Abbildung zu erwarten? A: Die Information über den Abstand in horizontaler Richtung fehlt –Deshalb fehlen im Bild die vertikalen Drähte Das Beugungsbild enthält Information zu den Abständen im Objekt

13 Blende und Linse im Auge Blende=Pupille Im Auge begrenzt die Größe der Pupille (Durchmesser 1-8mm) die Auflösung

14 Zusammenfassung Linsen wandeln die von der Apertur eingelassenen divergenten Wellenfelder in konvergente Die Öffnung der Blende, die Apertur, definiert die Auflösung eines optischen Instruments –Kleine Blende: unscharfes Bild, weil Wellen zum Bildaufbau fehlen –Im Grenzfall nur einer die Apertur passierenden Welle erscheint auf der Bildebene das Beugungsbild der Apertur

15 finis Fotografie aus Time Magazine: Cactus Ferroguinus Pygmae Owl


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