Optik und optische Geräte at Universität Freiburg im Breisgau

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Energie eines Photons

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Lichtintensität

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Energie des Photons

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Lichtgeschwindigkeit: Formel und Wert

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elektromagnetisches Spektrum

  • Defintion
  • Mikrowellenstrahlung
  • Infrarotstrahlung
  • sichtbarer Bereich
  • ultraviolettes Licht

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Farbigkeit: lila, blau, grün, gelb, rot

Additive Farbmischung

  • blau + rot 
  • grün + blau
  • grün + rot 

Monochromatisches Licht

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  • Refraktion 

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Brechungsindex

  • Luft, Wasser, Quarzglas

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Lichtbrechung

  • n1 > n2
  • n1 < n2

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Transmission

  • Defintion 
  • Formel

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Extinktion

  • Definition
  • Formel

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Lambert-Berr'sches Gesetz

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Optik und optische Geräte

Energie eines Photons
Produkt aus einer Konstanten (= "h", Planck'sche Wirkungsquantum) und Frequenz der Strahlung 

Optik und optische Geräte

Lichtintensität
Lichtstärke an einem bestimmten Punkt im Raum verglichen mit Strahlenquelle

Optik und optische Geräte

Energie des Photons

= Produkt aus Kontante h (Planch'sches Wirkungsquantum) und Frequenz der Strahlung

Optik und optische Geräte

Lichtgeschwindigkeit: Formel und Wert

c = λ x v

c= Lichtgeschwindigkeit

λ= Wellenlänge

c= Frequenz (1/s = Hz)


Lichtgeschwindigkeit im Vakuum= 3,0 x 10^8 m/s

Optik und optische Geräte

elektromagnetisches Spektrum

  • Defintion
  • Mikrowellenstrahlung
  • Infrarotstrahlung
  • sichtbarer Bereich
  • ultraviolettes Licht
  • Kontinuum von Strahlung mit variierender Wellenlänge (und Frequenz)
  • Mikrowelle: 0,1-30cm
  • Infrarot = Wärmestrahlung: 0,1cm-750nm (10^12-10^14Hz)
  • sichtbarer Bereich = 400-750nm
  • ultraviolettes Licht = 400nm-10nm

Optik und optische Geräte

Farbigkeit: lila, blau, grün, gelb, rot

Additive Farbmischung

  • blau + rot 
  • grün + blau
  • grün + rot 

Monochromatisches Licht

lila: 400nm, blau 450nm, grün 500nm, gelb 550nm, rot 750nm --> Sonnenlicht durch additive Farbmischung weiß

  • blau + rot = pink
  • grün + blau = türkis
  • grün + rot = gelb
  • monochromatisches Licht = eine Wellenlänge/farbig


Optik und optische Geräte

  • Refraktion 
  • Refraktion = Lichtbrechung

Optik und optische Geräte

Brechungsindex

  • Luft, Wasser, Quarzglas

Brechungsindex = Änderung der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts gegenüber der maximalen Geschwindigkeit 

  • Luft=1,0003, Wasser=1,33 Quarzglas=1,46
  • Für einzelne Wellenlängen: blaues Licht bricht mehr als rotes

Optik und optische Geräte

Lichtbrechung

  • n1 > n2
  • n1 < n2
  • n1>n2 (zB Luft in Wasser)
    • Licht wird langsamer (wenn Frequenz bleibt, dann Wellenlänge kleiner)
    • Brechung zum Lot hin
    • Einfallswinkel > Brechungswinkel
  • n1<n2 (zB Glas in Luft)
    • Licht wird schneller
    • Brechung vom Lot weg
    • Brechungswinkel > Einfallswinkel

Optik und optische Geräte

Transmission

  • Defintion 
  • Formel

Transmission

  • Intensität des Lichts, nach Absorption noch übrig
  • T= I/I(0)
  • T= Transmissiongrad, I= Intensität nach, I(0) vor Wechselwirkung
  • Gesamttransmission = T(1) x T(2)

Optik und optische Geräte

Extinktion

  • Definition
  • Formel
  • Extinktion = optische Dichte, Auslöschung
  • E= lg(I(0)/I)
  • E= Extinktion, I= Intensität vor, I(0)= Intensität nach Wechselwirkung

Optik und optische Geräte

Lambert-Berr'sches Gesetz

Beschreibt Verkleinerung der Lichtintensität durch Absorptionsverluste

  • lg(I/I(0) =  - ε x c x d

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