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Optik
Grundlagen und Anwendungen
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Die Optik hat sowohl in der Forschung als auch in der Technik in den letzten Jahren erhebliche Bedeutung gewonnen. Mehr denn je verzweigen sich die Anwendungen der Optik weit in Bereiche der Chemie, Biologie, Medizin und Technik.So vielgestaltig die Anwendungsbereiche der Optik sind, so differenziert sind auch die Anforderungen an die Ausbildung der Optik. Während in der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung Kenntnisse gefordert sind, die sich an technischen Anwendungen orientieren, haben z. B. in der Physikausbildung Prinzipien der physikalischen Optik ein größeres Gewicht.Um diesen diffe...
Die Optik hat sowohl in der Forschung als auch in der Technik in den letzten Jahren erhebliche Bedeutung gewonnen. Mehr denn je verzweigen sich die Anwendungen der Optik weit in Bereiche der Chemie, Biologie, Medizin und Technik.
So vielgestaltig die Anwendungsbereiche der Optik sind, so differenziert sind auch die Anforderungen an die Ausbildung der Optik. Während in der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung Kenntnisse gefordert sind, die sich an technischen Anwendungen orientieren, haben z. B. in der Physikausbildung Prinzipien der physikalischen Optik ein größeres Gewicht.
Um diesen differenzierten Anforderungen entgegenzukommen, ist das Buch in zwei Ebenen gegliedert.
In der Basisebene werden anwendungsorientierte Grundlagenkenntnisse dargestellt, die von den Bereichen der klassischen Optik (Abbildung, optische Bauelemente, Fotometrie und Lichtquellen) über die Optik mit Laserstrahlen (Gaußsche Strahlen) bis hin zu Lichtleitfasern reichen. Dabei wird auch in den sogenannten klassischen Gebieten immer wieder Bezug auf aktuelle Anwendungen genommen, wie z. B. die Darstellung der Gradientenindexlinsen für die Fasertechnik im Kapitel "Optische Elemente" oder des Lasers im Kapitel "Lichtquellen".
In dieser Ebene wurde eine anschauliche Darstellung gewählt, die auf langwierige Ableitungen verzichtet. Großer Wert wurde auf Verständlichkeit des Stoffes und anwendungsorientierte Folgerungen aus den Grundgleichungen gelegt. Die Zielsstellung ist es, sichere Grundlagenkenntnisse über die Prinzipien der Optik und optischer Komponenten zu vermitteln, die sowohl auf die praktische Tätigkeit abgestimmt sind als auch den Leser befähigen sollen, sich effizient in spezielle bzw. neue Bereiche des sich schnell entwickelnden Gebietes der Optik einzuarbeiten. Zahlreiche Übungsbeispiele ermöglichen dem Leser, das Verständnis des Stoffes zu überprüfen.
In der Vertiefungs- und Ergänzungsebene werden zu ausgewählten Themen der Basisebene der physikalische Hintergrund und anhand einfacher Beispiele Methoden der physikalischen Optik aufgezeigt. Je nach Interessenlage kann der Leser auf diese Ebene verzichten, ohne daß die Verständlichkeit des in der Basisebene dargestellten Stoffes leidet.
Die Neuauflage wurde um Übungsaufgaben mit Lösungen erweitert. Das Buch behandelt die Themen:
- Physikalische Grundlagen
- Optische Abbildung
- Optische Elemente
- Optische Instrumente
- Strahlungsbewertung und Strahlungsgesetze
- Lichtquellen
- Optik Gaußscher Strahlen
- Filternde Elemente
- Optische Wellenleiter
- Polarisationsoptik
So vielgestaltig die Anwendungsbereiche der Optik sind, so differenziert sind auch die Anforderungen an die Ausbildung der Optik. Während in der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung Kenntnisse gefordert sind, die sich an technischen Anwendungen orientieren, haben z. B. in der Physikausbildung Prinzipien der physikalischen Optik ein größeres Gewicht.
Um diesen differenzierten Anforderungen entgegenzukommen, ist das Buch in zwei Ebenen gegliedert.
In der Basisebene werden anwendungsorientierte Grundlagenkenntnisse dargestellt, die von den Bereichen der klassischen Optik (Abbildung, optische Bauelemente, Fotometrie und Lichtquellen) über die Optik mit Laserstrahlen (Gaußsche Strahlen) bis hin zu Lichtleitfasern reichen. Dabei wird auch in den sogenannten klassischen Gebieten immer wieder Bezug auf aktuelle Anwendungen genommen, wie z. B. die Darstellung der Gradientenindexlinsen für die Fasertechnik im Kapitel "Optische Elemente" oder des Lasers im Kapitel "Lichtquellen".
In dieser Ebene wurde eine anschauliche Darstellung gewählt, die auf langwierige Ableitungen verzichtet. Großer Wert wurde auf Verständlichkeit des Stoffes und anwendungsorientierte Folgerungen aus den Grundgleichungen gelegt. Die Zielsstellung ist es, sichere Grundlagenkenntnisse über die Prinzipien der Optik und optischer Komponenten zu vermitteln, die sowohl auf die praktische Tätigkeit abgestimmt sind als auch den Leser befähigen sollen, sich effizient in spezielle bzw. neue Bereiche des sich schnell entwickelnden Gebietes der Optik einzuarbeiten. Zahlreiche Übungsbeispiele ermöglichen dem Leser, das Verständnis des Stoffes zu überprüfen.
In der Vertiefungs- und Ergänzungsebene werden zu ausgewählten Themen der Basisebene der physikalische Hintergrund und anhand einfacher Beispiele Methoden der physikalischen Optik aufgezeigt. Je nach Interessenlage kann der Leser auf diese Ebene verzichten, ohne daß die Verständlichkeit des in der Basisebene dargestellten Stoffes leidet.
Die Neuauflage wurde um Übungsaufgaben mit Lösungen erweitert. Das Buch behandelt die Themen:
- Physikalische Grundlagen
- Optische Abbildung
- Optische Elemente
- Optische Instrumente
- Strahlungsbewertung und Strahlungsgesetze
- Lichtquellen
- Optik Gaußscher Strahlen
- Filternde Elemente
- Optische Wellenleiter
- Polarisationsoptik