Mündlichblatt 10
Brechung an planen & gewölbten Flächen
Brechung an planen & gewölbten Flächen
Was ist das Zweikreisverfahren?
Damit kann der exakte Strahlenverlauf an einer Kugelfläche konstruiert werden. Dabei ist die Lage der Bildpunkte abhängig von der Einfallshöhe der Strahlen, dies bedeutet, dass Abbildungsfehler an der einzelnen brechenden Kugelfläche entstehen.
Abbildungsfehler entsteht nicht durch Ungenauigkeit, sondern durch geometrische und physikalische Gesetzmässigkeiten.
Wie funktioniert das Zweikreisverfahren?
- Lot einzeichnen, senkrecht zur Grenzfläche
- Einfallsstrahl einzeichnen
- Brechzahlen als Kreise einzeichnen (mal 2 rechnen, K = 2)
- Vom Schnittpunkt des Einfallsstrahls mit dem Kreisbogen des Einfallsmediums eine Lotparallele zum anderen Kreisbogen zeichnen
- Ausfallsstrahl einzeichnen(vom Schnittpunkt Lotparallele -> 2. Kreisbogen)
- Vollständig beschriften
Hauptbrechzahl?
Jedes optisch dichtere Medium als Vakuum, hat für jede Frequenz (Wellenlänge) eine andere Brechzahl. Damit verschiedene Medien miteinander verglichen werden können, muss die Brechzahl für eine bestimmte Wellenlänge angegeben werden = Hauptbrechzahl ne = bei 546,07 nm (Frauenhofersche Linie).
Ablenkungswinkel?
Dies ist der resultierende Winkel vom Strahl vor der Brechung zum Strahl nach der Brechung. Er gibt an, um wie viel der Einfallswinkel abgelenkt wurde.
Scheitelebene?
Sie ist die beliebig vergrösserte Darstellung des Gauss’schen Raum.
Welche Konstruktionsstrahlen gibt es?
- Objektseitiger Achsenparallelstrahl wird zum bildseitigen Brennpunktstrahl
- Objektseitiger Brennpunktstrahl wird zum bildseitigen Achsenparallelstrahl
- Mittelpunktstrahl verläuft ungebrochen durch den Krümmungsmittelpunkt (C’)
Flächenbrechwert?
Flächenbrechwert:
D = n’ - n : r
D = Flächenbrechwert (dpt)
n = Brechzahl vor der brechenden Kugelfläche
n’ = Brechzahl hinter der brechenden Kugelfläche
r = (Krümmungs-)Radius (m)
Brennweiten?
Brennweiten:
f’ = n’ : D
f(quer) = -n : D
Gaussformel?
Gaussformel: A’ = A + D
Bildgrössenformel?
Beta’ = y’: y oder A : A’
Totalreflexion?
Bei einer Totalreflexion tritt das Licht nicht aus dem Medium aus, dies geschieht nur beim Übergang vom optisch dichteren zum optisch dünneren Medium. Das parallel verschobene Lot schneidet den kleinen Kreis nicht (bei der Konstruktion).
Grenzwinkel der Totalreflexion?
Der Grenzwinkel der Totalreflexion ist von beiden Materialien/Medien abhängig.
Beträgt der Brechungswinkel(Ausfallswinkel E’) 90°, verläuft der gebrochene Lichtstrahl entlang der Grenzfläche der beiden aneinandergrenzenden Medien. Dieser Winkel wird dann Grenzwinkel der Totalreflexion genannt.
Dieser Grenzwinkel bestimmt exakt den Übergang zwischen Brechung und Totalreflexion.
Was geschieht mit der Welle, wenn sie von einem optisch dünneren in ein optisch dichteres Medium geht?
- Beim Übergang vom optisch dünneren in ein optisch dichteres Medium -> Die Wellenlänge wird kleiner, der Strahl wird zum Lot hin gebrochen
Was geschieht mit der Welle, wenn sie von einem optisch dichteren in ein optisch dünneres Medium geht?
- Beim Übergang vom optisch dichteren in ein optisch dünneres Medium -> Die Wellenlänge wird grösser, der Strahl wird vom Lot weg gebrochen
Welche Funktion hat das Lot an planen Flächen?
die Strahlen werden am Lot gebrochen, mit Hilfe des Lots können Einfalls-, Ausfalls- & Ablenkungswinkel angegeben werden.
Welche Funktion hat das Lot an einer gewölbten Fläche?
Das Lot stellt hier die Scheitelebene dar, Strahlen werden am Lot gebrochen
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Flashcards
Was ist das Zweikreisverfahren?
Damit kann der exakte Strahlenverlauf an einer Kugelfläche konstruiert werden. Dabei ist die Lage der Bildpunkte abhängig von der Einfallshöhe der Strahlen, dies bedeutet, dass Abbildungsfehler an der einzelnen brechenden Kugelfläche entstehen.
Abbildungsfehler entsteht nicht durch Ungenauigkeit, sondern durch geometrische und physikalische Gesetzmässigkeiten.
Wie funktioniert das Zweikreisverfahren?
- Lot einzeichnen, senkrecht zur Grenzfläche
- Einfallsstrahl einzeichnen
- Brechzahlen als Kreise einzeichnen (mal 2 rechnen, K = 2)
- Vom Schnittpunkt des Einfallsstrahls mit dem Kreisbogen des Einfallsmediums eine Lotparallele zum anderen Kreisbogen zeichnen
- Ausfallsstrahl einzeichnen(vom Schnittpunkt Lotparallele -> 2. Kreisbogen)
- Vollständig beschriften
Hauptbrechzahl?
Jedes optisch dichtere Medium als Vakuum, hat für jede Frequenz (Wellenlänge) eine andere Brechzahl. Damit verschiedene Medien miteinander verglichen werden können, muss die Brechzahl für eine bestimmte Wellenlänge angegeben werden = Hauptbrechzahl ne = bei 546,07 nm (Frauenhofersche Linie).
Ablenkungswinkel?
Dies ist der resultierende Winkel vom Strahl vor der Brechung zum Strahl nach der Brechung. Er gibt an, um wie viel der Einfallswinkel abgelenkt wurde.
Scheitelebene?
Sie ist die beliebig vergrösserte Darstellung des Gauss’schen Raum.
Welche Konstruktionsstrahlen gibt es?
- Objektseitiger Achsenparallelstrahl wird zum bildseitigen Brennpunktstrahl
- Objektseitiger Brennpunktstrahl wird zum bildseitigen Achsenparallelstrahl
- Mittelpunktstrahl verläuft ungebrochen durch den Krümmungsmittelpunkt (C’)
Flächenbrechwert?
Flächenbrechwert:
D = n’ - n : r
D = Flächenbrechwert (dpt)
n = Brechzahl vor der brechenden Kugelfläche
n’ = Brechzahl hinter der brechenden Kugelfläche
r = (Krümmungs-)Radius (m)
Brennweiten?
Brennweiten:
f’ = n’ : D
f(quer) = -n : D
Gaussformel?
Gaussformel: A’ = A + D
Bildgrössenformel?
Beta’ = y’: y oder A : A’
Totalreflexion?
Bei einer Totalreflexion tritt das Licht nicht aus dem Medium aus, dies geschieht nur beim Übergang vom optisch dichteren zum optisch dünneren Medium. Das parallel verschobene Lot schneidet den kleinen Kreis nicht (bei der Konstruktion).
Grenzwinkel der Totalreflexion?
Der Grenzwinkel der Totalreflexion ist von beiden Materialien/Medien abhängig.
Beträgt der Brechungswinkel(Ausfallswinkel E’) 90°, verläuft der gebrochene Lichtstrahl entlang der Grenzfläche der beiden aneinandergrenzenden Medien. Dieser Winkel wird dann Grenzwinkel der Totalreflexion genannt.
Dieser Grenzwinkel bestimmt exakt den Übergang zwischen Brechung und Totalreflexion.
Was geschieht mit der Welle, wenn sie von einem optisch dünneren in ein optisch dichteres Medium geht?
- Beim Übergang vom optisch dünneren in ein optisch dichteres Medium -> Die Wellenlänge wird kleiner, der Strahl wird zum Lot hin gebrochen
Was geschieht mit der Welle, wenn sie von einem optisch dichteren in ein optisch dünneres Medium geht?
- Beim Übergang vom optisch dichteren in ein optisch dünneres Medium -> Die Wellenlänge wird grösser, der Strahl wird vom Lot weg gebrochen
Welche Funktion hat das Lot an planen Flächen?
die Strahlen werden am Lot gebrochen, mit Hilfe des Lots können Einfalls-, Ausfalls- & Ablenkungswinkel angegeben werden.
Welche Funktion hat das Lot an einer gewölbten Fläche?
Das Lot stellt hier die Scheitelebene dar, Strahlen werden am Lot gebrochen
