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Optik

Optik


Kartei Details

Karten 153
Lernende 12
Sprache Deutsch
Kategorie Physik
Stufe Andere
Erstellt / Aktualisiert 23.03.2021 / 26.04.2025
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Wie entsteht die chr. Aberration?

Hier spielt die Dispersion (Aufspaltung von weissem Licht in Spektralfarben) eine wichtige Rolle.

Treten die unterschiedlichen Lichtarben auf eine Linse so werden sie aufgrund ihrer untersch. Wellenlänge stärker oder geringer gebrochen. Blaues Licht wird stärker gebrochen als rotes.

Die Dispersionseigenschaften eines Brillenglases hängt von der Abbeschen Zahl ab. Je grösser diese desto kleiner die Despersion. Je höher die Brechzahl umso kleiner die Abbesche Zahl!

 

abhängig von :

  • Brefchzahl des Glasmaterials
  • Abbeschen Zahl
  • Dispersionseigenschaft BG-Material

Minimierung:

  • Material mit geringer Brechzahl (wenn störend)

Erklären sie das Aplanat-System?

Optisches System das keine sph. Aberration und keine Koma aufweist. 

Besteht aus zwei Plankonvexlinsen. Die gekrümmten Flächen dieser Linsen stehen eng zueinander.

Erklären SIe ein Achromat- System

Die chr. Aberration kann durch das Achromat-System minimiert werden. 

ist ein optisches System aus einer Pluslinse mit geringer Brechzahlt und einer Minuslinse mit hoher Brechzahl. Mit diesem System lässt scih der Farbenlängsfehler für zwei Farben korrigieren.

Erklären sie den Aufbau von Apochromat

ist ein optisches System durch den der Farblängsfehler für drei Farben korrigiert werden kann. In der Regel für rot grün und blau.

Besteht aus drei Linsen: Pluslinse, Minuslinse und Pluslinse

Die drei Linsen besitzen alle einen anderen Brechungsindex und weisen somit unterschiedliche Dispersionen auf.

unterscheiden sie die zwei Arten von anamorphotischen Verzerrungen

  • A-förmig = plan cyl -3.0 45° /plan cyl -3.0 135 Kunde hat Eindruck dass Objekte auf ihn zufallen

 

  • V-förmig= Kunde hat Eindruck dass Objekte von ihm wegfallen.

Nimmt der Kunde die Verkippung störend wahr kann ihm wie folgt geholfen werden:

  • Zylinderstärke reduzieren aber nicht die Achse ändern (muss geringen Visus akzeptieren)
  • HSA verringern
  • Kontaklinsenversorgung

Was ist ein Ringskotom?

Skotom = Gesichtsfeldausfall.

Durch dioptrische Wirkung des BG trägt Brille zu Gesichtsfeldausfall bei. Dieses ist um so grösser je stärker der Brechwert des Brillenglases ist. Ursache ist prismatische Wirkung am Glasrand.

 

Positive Ringskotom: entsteht bei Plusgläsern und minimiert Gesichtsfeld. Objekte die scih in diesem Randbereich befinden werden nicht mehr wahrgenommen 

negatige Ringskotom: entsteht bei Minusgläsern. Ein nicht nutzbarer Bereich am Glasrand aufrung von Doppelbildern 

 

Abhilfe:

  • Tragen von KL
  • Lentikulargläser mit asph. Tagerand.

Definieren Sie Anisometropie

Ungleiche Fernpunktsrefraktion  beider Augen

Nenne Sie Probleme einer vollkorrigierten Anisometropie?

  • Unterschiedliche prismatische Nebenwrikungen bei Blickbewegungen
  • DIe Akkommodationserfolge beider Augen sind untersch. 
  • Untersch. Netzhautbildgrössen

Nennen Sie optische Massnahmen zur Minderung der Probleme bei Anisometropie

  • Anpassung KL
  • HSA reduzieren
  • Asphäre verwenden
  • keine Vollkorrektion (Visusminderung akzeptieren)
  • schrittweise Vollkorrektion einführen

Definieren SIe Aniseikonie

Unteschiedliche visuelle Wahrnehmung von Grösse und/ oder Form bei gleichbleinder monokularer Betrachtung des gleichen Objektes mit beiden Augen. Aniseikonie wird auch Netzhautbildgrössenunterschied genannt.

Unterscheiden SIe die Aniseikonien nach Ihrer Ursachen.

  • Optische Aniseikonie = durch Vergrösserung Brillenglas /Auge und Baulänge der Augen
  • Physiologische Aniseikonie = wenn sich ein Objekt nah vor dem Augenpaar befindet jedoch unterschiedlich weit entfernt vom rechten und linken Auge
  • Retinale Aniseikonie= hängt von Dichte der Rezeptoren ab (je grösser die Dichte der Fotorezeptoren, desto grösser wird das Bild wahrgenommen)
  • Funktionale Aniseikonie= Wenn Vergrösserungs/Verkleinerungsfaktor welcher im Sehzentrum verarbeitet wird unterschiedlich gross ist, dass Seheindrücke unterschiedlich erscheinen.
  • achssymm. Aniseikonie = Aniseikonie ist in allen Meridianen gleich gross. Bei sph. Brechwertunterschied zw. rechts und links sin Grössen verschieden Proportionen jedoch gleich
  • Meridionale Aniseikonie = kann senkrecht waagrecht oder schräg ausgerichtet sein, weil in verschiedenen Meridianen unterschiedliche Vergrösserungen stattfinden. 

Zählen Sie die Auswirkungen einer Aniseikonie auf

  • gestörtes räumliches Sehen
  • Doppelbilder
  • Störungen des Binokularsehens
  • asthenopische Beschwerden
  • Unterdrückung des Seheindrucks auf einem Auge

Mit welchem Test lässt sich Aniseionie am besten bestimmen?

Mit dem Hakentest; Bildtrennung erfolt durch positive Polarisationtrenner. Mittlere Kreis ist für beide Augen erkennbar und den linken Haken sieht nur das linke Auge,den rechten Haken nur das rechte Auge.

Anhand der Balkenbreite kann die Aniseikonie bestimmt werden. Eine Balkenbreite entspricht ca. 4% Aniseikonie

Nennen SIe Korrektionsmöglichkeiten bei Aniseikonie

  • Kontaktlinsen
  • Kombination KL und Brille
  • Iseikonische Brillengläser
  • Parameterveränderung von Brille und Brillengläser

Definieren Sie den Akkommodationsbereich / Akkommodationsgebiet

Gesamtheit aller Einstellpunkte vom Fernpunkt bis zum Nahpunkt

Erklären Sie den Einstellastigmatismus

Ist ein astigmatisches Auge für Ferne voll korrigiert so wird Objekt, welches sich im Unendlichen befindet, als Punkt auf NH abgebildet.

Beim Akkommodieren in die Nähe ist das nicht mehr der Fall. Durch Systemvergrösserung Brille-Auge entstehen in den Hauptschnitten unterschiedliche Akkommodationserfolge.

DIe Differenz der Akkoerfolge beider Hauptschnitte des Brillenglases wird als Einstellastig. bezeichnet.

Nennen Sie Ursachen für eine Aphakie

  • angeboren
  • operativ entfernt durch Krankheit
  • operativ enfternt durch Verletzung

Zählen SIe Veränderungen des aphaken Auges auf

  • Fern- und Nahpunkt fallen hinter dem Auge zusammen
  • Wegfall der Akkommodationsfähigkeit
  • Akkommodationserfolg entspricht Null
  • keine akkommodative Konvergenz
  • hochgradige Hyperopie
  • erhöhte UV-Belastung der NH
  • veränderte Farbwahrnehmung (Blausehen)
  • durch Narbenbildung Enstehung eines postoperativen Astigmatismus (kann)

Nennen Sie die Korrektionsmöglichkeit eines aphaken Auges

Intraokularlinse

welche Korrekturmöglichkeit bei Aphakie kommt zustande wenn die IOL nicht in Frage kommt?

Starbrillenglas

Eigenschaften:

  • hohe Pluswirkung
  • grosse Mittendicke
  • hohes Gewicht
  • geringes Blickfeld
  • starke Eigenvergrösserung
  • viele Abbildungsfehler
  • schlechtes Aussehen

um Nachteile gering zu halten werden Lentikulargläser venommen welche nach Blcik- und Gesichtsfeldforderung angepasst werden.

durch was unterscheiden sich Mess- und Gebrauchswert?

  • untersch. Geometrien von Refraktionsglas und Brillenglas (Refraktionsglas hat geringere MIttendicke als Brillenglas)

 

  • untersch. Strahlengänge bei der Messung im SBM und beim Gebrauch des Brillenglases (Hauptebenen des Brillenglases befinden sich näher an Konvexseite als beim Refraktionsmessglas. Bildseitige Brennpunkt des Refraglas ist kleiner als der bildseitige Brennpunkt des Brillenglases.

Was ist ein Akkommodometer?

Dient zur Bestimmung des max. Akkommoerfolgs;

an skalierten schiebbaren Schiene befindet sich eine Testfigur nach Duane. Messung erfolgt monokular um die Konvergenz auszuschalten.

Proband hält die Testfigur weit weg. Nun wird diese solange dem AUge genähert bis der mittlere Strich verschwindet. Die Strecke Auge-Testfigur wird gemessen

Dieser Test wird dreimal wiederholt und der Mittelwert gebildet

Der Kehrwert des Mittelwerts ist gesuchte Max. Akkoerfolg.

Proband kann jedoch auch selber die Stirchfigur halten und mit weit ausgestrecktem Arm beginnen. Der Optiker miss dann die Strecken mit Messband

Erklären Sie das Wellenmodell

Eine Welle besteht aus Wellenberge und Wellentäler. Diese haben einen konstanten Abstand zueinander. Der Abstand wird als Wellenlänge bezeichnet die höhe der max. Auslenkung nenn man Amplitude. Die Phase einer Welle gibt an, wie gross die Auslenkung an einem bestimmten Ort zu einer bestimmten Zeit ist.

es gilt: Ohne schwingung keine Welle, Eine Welle breitet scih aus und überträgt Energie aber keine Masse

Was ist Licht?

Bei Licht handelt es scih um elektromagnetische Transversalwellen -> die Ausbreitung schwingt senkrecht zum elektromagnetischen Feld.

elektromagnetische Wellen befinden sich im Wellenbereich von 10/7 bis 10/-15 m. dieser Bereich wird elektromagnetisches Spektrum genannt.

Unterscheiden SIe UV-A / UV-B / UV-C Strahlung

  • UV A 380 bis 315 nm
    • bewirkt Bräunung der Haut
    • Künstliche Lichtquelle im Solarium
  • UV B 316 bis 280 nm
    • wird urch HH und BH absorbiert
    • bewirkt Sonnenbrand
  • UV C 280 bis 1 nm
    • Künstliche Lichtquellen Elektroschweissung
    • bewirkt schwerste Verbrennungen

Was ist die Interferenz?

Beschreibt Überlagerung von zwei oder mehreren Wellen. Sie tritt bei jeder Art von Wellen auf (Lichtwellen, Schallwellen, Radarwellen, Materiewellen)

Konstruktiver= überlagern sich die Amplituden kommt es zur Verstärkung

Destruktiv= findet keine Überlagerung statt, kommt zur Abschwächung bis zur vollständigen Auslöschung.

wann liegt eine Kohärenz vor?

  • Wellen den gleichen Ursprung haben
  • Wellen die selbe Schwingung besitzen
  • Wellen eine feste Phasenbeziehung aufweisen

Interferenz ist nur möglich wenn auch eine Kohärenz zw. den Wellen besteht.

Erklären SIe die Beugung mit strahlenoptik und Wellenoptik

  • Strahlenoptik = Tritt Lichtstrahl auf ein Hindernis, so verlaufen die Strahlen an den Rändern des Hindernisses geradlinig vorbei und hinter dem Hindernis entsteht ein Schatten

 

 

  • Wellenoptik= An Eckpunkten eines Hindernisses bilden sich aus der eingehenden ebenen Welle neue gekrümmte Wellen. Somit entsteht auch Licht hinter einem HIndernis

Was besagt das Teilchenmodell?

Isaac Newton war der Meinung dass eine Lichtquelle Lichtteilchen aussendet. Licht sein ein Strom von Lichtteilchen. 

Albert Einstein besagt mit Quantentheorie ; dass Licht zwar keine Masse besitzt aber über ein bestimmtes Quantum Energie verfügt. Photoenergie wird von einer Lichtquelle ausgestossen und fliegt gradlinig weiter.

Korpuskelmodell= geht von gradlinig und nicht wellenförmigen Ausbreitung des Lichtes aus.

Was ist Dualismus des Lichtes?

Dualismus = zwei enthaltend

heutige Bezeichnung für Licht. Da das Licht sowohl dem Wellen als auch dem Teilchencharakter zugeordnet werden kann. Es gibt Lichterscheinungen die mit dem Wellenmodell und auch dem Korpuskelmodell erklärt werden können. Andere Lichterscheinungen lassen sich nur mit dem einen oder dem anderen Modell erklären.

Welche Arten von Lichtbündel unterscheidet man?

  • Parallele Lichtbündel
  • Diffuser Lichtbündel
  • Divergente Lichtbündel
  • Konvergente Lichtbündel

Was ist Polarisation?

ist eine Eigenschaft von Transversalwellen und somit ein Teil der Wellenoptik.

Transversalwellen breiten sich senkrecht zu ihrer Ausbreitungsrichtung aus.

Polarisation dient der Herstellung einer festen Schwingungsrichtung von den unregelmässigen Schwingungen der Transversalwellen des natürlichen Lichtes. Das bedeutet, polarisiertes Licht schwingt nur noch in einer festen Ebene.

Was ist ein Polarisationsfilter?

sorgen dafür dass das Licht nur noch in einer Schwingungsrichtung durtchhelassen wird. Idealerweise wird nur noch der Teil des Lichtes durchgelassen, der parralel zur Polarisationsrichtung schwingt.

Polarisationsfilter reduzieren das Licht um 50%

Welche Arten von Polarisation unterscheidet man?

  • linear
  • zirkular
  • elliptisch

Wie funktioniert Lineare Polarisation?

Trifft ein Lichtstrom auf ein Strichgitter mit kleinen Gitterabständen, so wird der Teil des Lichtes der in Richtung des Gitters schwingt vollständig durchgelassen. Der andere Teil wird absorbiert.

Polarisatoren bestehen aus einem Strichgitter das nur das Licht durchlässt das die gleiche Strichrichtung besitzt.

Nimmt man einen zweiten Polfilter (Analysato) dazu in gleicher Strichrichtung gelangt gesamte polarisierte Licht hindurch. Wird Analysator um 90° verdreht gelangt gar kein Licht mehr hindurch. Mithilfe des Analysators kann die Polarisationsrichtung bestimmt werden.

Wie funktioniert die zirkulare Polarisation?

werden zwei linear plarisierte Wellen mit gleicher Ausbreitungsrichtung und gleicher Frequenz aber mit einem Phasenunterschied von 90° überlagert.

Wellenberg einer Welle triftt auf Nullstelle der anderen Welle. Wellental der einen Welle trifft auf die Nullstelle der anderen. Auslenkungen beider Wellen addieren sich und drehen im/entgegen dem Uhrzeigersinn um eine Achse

 

Wo findet die Zirkuläre Polarisation Anwendung?

passiven 3D Fernsehern und im 3D Kino. AUf Bildschirm wird ein Filter aufgebracht, welcher abwechselnd jeder Zeile auf dem Bildschirm eine andere Polarisation gibt. Zuschauer trägt eine Brille mit Polfilter die so eingearbeitet sind dass das eine Auge alle geraden und das anderer alle ungeraden Zeilen wahrnimmt. Somit sieht jedes Auge ein Bild. Im Sehzentrum werden diese übereinandergelegt und räumliches Bild entsteht.

Was unterscheidet eine elliptische Polarisation zur zirkulären?

Bei einem beliebigen Phasenunterschied ensteht eine elliptische Polarisation. Die Auslenkung beider Wellen beschreibt dabei eine Ellipe. Die Funktionsweise ist wie bei der zirkularen Polarisation.

Zählen sie die Möglichkeiten auf, um plolarisiertes Licht zu erzeugen.

  • Polarisation durch Folien
  • Polarisation durch Doppelbrechung
  • Polarisation durch Dichroismus
  • Polarisation durch Reflexion

Wie funktioniert die Polarisationsmethode, welche in Optik am häufigsten angewendet wird?

  • Durch Folie
    • Kunststofffolie wird gestreckt, dass scih die Moleküle gitterförmig anordnen. Dadurch wir die Folie doppelbrechenden (Lichtstrahl wird in zwei Strahlen in unterschiedlichen Ebenen aufgeteilt.
    • Polafolie wird zwischen zwei Brillengläser verklebt
    • Nachteil : erhöhte Empfindlichkeit bei Nylor und Bohrbrillen