M_dA: Grundlagen der allgemeinen Optik

Question 1

Was versteht man unter “Reflexion”?

Answer 1

Ein Lichtstrahl trifft auf einen Gegenstand und wird zurückgeworfen.

Erst dadurch wird es möglich, dass Gegenstände und deren Farben zu erkennen sind.

Question 2

Was ist eine “direkte Reflexion”?

Answer 2

Wenn ein Lichtstrahl von einem glatten Spiegel reflektiert wird.

Der Eintrittswinkel ist gleich der Austrittswinkel.

Question 3

Was ist eine “diffuse Reflektion”?

Answer 3

Wenn der Lichtstrahl auf eine nicht spiegelnde Wand trifft und der Lichtstrahl in verschiedene Richtungen abgelenkt/reflektiert/gestreut wird

Question 4

Was ist eine “Refraktion”?

Answer 4

Wenn ein Lichtstrahl auf ein lichtdurchlässiges Material trifft, wie zum Beispiel Wasser. Ein Teil des Lichtstrahls wird absorbiert, ein anderer Teil reflektiert.

Question 5

Wovon hängt der Brechungswert eines Mediums ab?

Answer 5

Von seiner Dichte

Question 6

Nennen sie Brechzahlen von 2 verschiedenen Medien.

Answer 6

• Luftleerer Raum: 1
• Wasser: 1,33
• Flintlgas: 1,7
• Diamant: 2,4

Question 7

Was ist eine “Totalreflexion”?

Answer 7

Wenn ein Lichtstrahl von einem dichteren Medium mit einer höheren Brechzahl in einem bestimmten Winkel auf ein dünneres Medium mit einer geringeren Brechzahl trifft und dadurch an der Grenzfläche reflektiert wird

Question 8

Wann entsteht ein harter Schlagschatten?

Answer 8

Wenn eine punktförmige Lichtquelle auf ein größeres Objekt scheint, entsteht hinterhalb des Objektes ein harter Schlagschatten

Question 9

Wann entstehen Halbschatten?

Answer 9

Wenn mehrere Lichtquellen von verschiedenen Richtungen auf ein Objekt scheinen. Die Anzahl und Stärke der Halbschatten ist von verschiedenen Faktoren wie Position, Leuchtstärke etc abhängig

Question 10

Wodurch wird die Streuung von Licht verursacht?

Answer 10

Durch Wechselwirkungen der Photonen mit Atomen und Molekülen

Question 11

Geben sie Kernmerkmale von “Wellen” im Kontext der Optik an

Answer 11

• Wellenlänge (Angabe in nm)
• Frequenz (Angabe in hz)
• Amplitude

Question 12

Was versteht man unter Diffraktion?

Answer 12

Diffraktion bezeichnet die Lichtbeugung, die auftritt, wenn das Licht durch eine zu kleine Öffnung hindurchtritt und die Strahlen an den Kanten gebeugt werden.

Als Ergebnis dieser Lichtbeugung verliert das Bild an Schärfe

Question 13

Was ist Interferenz?

Answer 13

Interferenz ist die Wechselwirkung von Wellenmustern

Question 14

Was versteht man unter “konstruktiver Interferenz”?

Answer 14

Die Wellenmuster überlagern sich so, dass sie sich gegenseitig verstärken

Question 15

Was versteht man unter “destruktiver Interferenz”?

Answer 15

Bei der destruktiven Interferenz überlagern sich Wellenmuster so, dass sie sich gegenseitig abschwächen oder sogar auslöschen

Question 16

Was versteht man unter Polarisation im Kontext der Optik?

Answer 16

Bei der Polarisation geht es darum, in welcher Richtung die Lichtwellen schwingen.

Die Sonne emittiert unpolarisiertes Licht, welches durch Auftreffen auf ein Medium polarisiert werden kann.

Question 17

Was ist das Ziel der fotografischen Optik?

Answer 17

Ein Bild möglichst originalgetreu und ohne Abbildungsfehler zu erstellen

Question 18

Was ist der Unterschied zwischen konvexen und konkaven Linsen?

Answer 18

Konvexe Linseln sammeln das Licht und sind nach außen gewölbt, wohingegen konkave Linsen das Licht streuen und nach innen gewölbt sind

Question 19

Was versteht man unter “Chromatischer Aberration”?

Answer 19

Die chromatische Aberration ist ein Farbfehler und tritt auf, wenn das Licht am Rand der Linse die Lichtwellen unterschiedlich stark bricht und wie bei einem Prisma in seine spektralen Bestandteile aufteilt

Question 20

Was versteht man unter “sphärischen Aberration”?

Answer 20

Hier werden mehrere Lichtstrahlen an den Blendenöffnungen unterschiedlich stark gebrochen, was zu unterschiedlichen Brennpunkten der Lichtstrahlen und somit zu ungenauen Brennpunkten führt. Das Bild wird unscharf.

Question 21

Was versteht man unter “Distorsion”

Answer 21

Bei einer Distorsion (Verzeichnung) wird das Bildmotiv nicht geometrisch abgebildet.

Question 22

Nennen sie drei Fehler, die bei optischen Linsen auftreten können

Answer 22

• Chromatische Aberration
• Sphärische Aberration
• Koma (stärkere Form der sphärischen Aberration)
• Astigmatismus (Schärfeabfall zum Rand hin)
• Bildfeldwölbung (Abfall von Schärfe am Rand)
• Vignettierung (Abdunklung der Ränder eines Bildes)
• Teilreflexion (unschöne Lichtflecken auf dem Bild)

Question 23

Was sind die Hauptmerkmale eines Objektives im Kontext der Fotografie?

Answer 23

• Brennweite
• fotografische Lichtstärke
• Naheinstellungsgrenze

Question 24

Was ist die “Brennweite” im Kontext der Fotografie?

Answer 24

Mit der Brennweite wird festgelegt, wie viel sie von einer Szene auf das Bild bringen

Question 25

Wie wirkt sich die Brennweite aus?

Answer 25

Je größer die Brennweite, desto kleiner der Bildwinkel und vice versa

Question 26

Was ist die Schärfentiefe?

Answer 26

Die Schärfentiefe bestimmt, was auf einem Bild scharf dargestellt wird und was nicht