Einführung in die Optik (LMU)

In der dritten Vorlesung werden die komplexe Schreibweise von Wellen und die Maxwellgleichungen vergestellt. Die räumlichen Beziehungen zwischen E, B, D und k werden erläutert. Der Strahlungsdruck wird theoretisch und am Beispiel der Lichtmühle gezeigt. Die Eigenschaften von Wellenpaketen werden rechnerisch und in zwei Experimenten vorgestellt.

In dieser Vorlesung wird das Verhalten von Licht in Medien diskutiert. Am Anfang stehen dabei zwei Experimente zur Dispersion und Absorption in Medien. Danach werden dichte Medien und Metalle betrachtet. Den Höhepunkt bildet das Experiment zum Skineffekt mit dem Tesla-Transformator.

In dieser Vorlesung wird die Beugung am Gitter in mehreren Experimenten erklärt. Dabei werden 1D-, 2D-Gitter und Kristalle behandelt. Den Abschluss bildet die Demonstration und Erklärung von optischen Phänomenen der Atmosphäre wie Halo und Corona.

Aus technischen Gründen fehlt die erste Hälfte der Vorlesung. In der zweiten Hälfte werden verschiedene Anwendungen der Interferometrie und und verschiedene Interferometertypen vorgestellt.

Im ersten Teil der Vorlesung wird die Fourieroptik an Experimenten und der Theorie erläutert. Nach einer kurzen Erklärung der Holographie, werden die Grundlagen der Polarisation erklärt.

In dieser Vorlesung werden grundlegende Phänomene und Prinzipien der Beugung besprochen.

In dieser Vorlesung wird zu Beginn auf die Farbfehler von Linsen und ihre Korrektur eingegangen. Danach werden andere Aberrationen experimentell und phänomenologisch vorgestellt. Zum Abschluss werden die Funktion von Blenden und der Aufbau von Objektiven erklärt.

In dieser Vorlesung wird der Matrizenformalismus abschließend behandelt, mit Beispielen zu dicken Linsen, der Berechnung von Hauptebenen und Teleobjektiven. Im zweiten Teil wird die chromatische Aberration erläutern und experimentell vorgestellt.

In hauptsächlich mathematischer Betrachtungsweise werden die Abbildung durch eine brechende Kugelfläche, durch eine Linse und durch Linsensysteme behandelt. Nach einer Zusammenfassung der Eigenschaften von Linsen wird in den Matrizenformalismus eingeführt.

Die Vorlesung beginnt mit Experimenten und der mathematischen Betrachtung von Prismen. Danach werden optische Phänomene der Atmosphäre, vor allem der Regenbogen erklärt und experimentell nachgestellt. Zum Abschluss wird die optische Abbildung allgemein und die Abbildung am Kugelspiegel speziell vorgestellt.

Zu Beginn der Verlesung wird das Kapitel Streuung abgeschlossen, bevor mit dem Fermatschen Prinzip die Grundlage der Geometrischen Optik besprochen wird. Abgeschlossen wird die Vorlesung von mehreren aufwändigen Versuchen.

In dieser Vorlesung wird die Lichtleitung in Glasfasern diskutiert und anhand von Experimenten erläutert. Im zweiten Teil der Vorlesung wird die Entstehung von Farben durch Absorption und Streuung erläutert.

In dieser Vorlesung werden Phänomene und Anwendungen von evaneszenten Wellen besprochen. Desweiteren werden elektrische Wellenleiter mathematisch und experimentell diskutiert.

In der siebten Vorlesung wird das Verhalten elektromagnetischer Wellen anhand der Randbedingungen berechnet. Daraus ergeben sich das Reflexionsgesetz, das Brechungsgesetz, sowie die Fresnelschen Formeln, die auch in Experimenten gezeigt werden.

Das Thema der fünften Vorlesung ist Dispersion: Das atomare Modell zur Dispersion wird vorgestellt und die Dispersion von Natrium anhand eines Versuches demonstriert. Der Imaginärteil des Brechungsindex und die Absorption von Licht bilden den zweiten Teil der Vorlesung.

In der vierten Vorlesung wird nach einem Versuch zur experimentellen Bestimmung der Wellenlänge von Licht auf die "Unschärfebeziehung" von Licht eingegangen. Im zweiten Teil der Vorlesung werden Phasen- und Gruppengeschwindigkeit besprochen.

In der zweiten Vorlesung wird anhand von Experimenten der Welle/Teilchen-Dualismus erläutert, bevor mit den Maxwell-Gleichungen die Lösungen der Wellengleichung diskutiert werden.

Geschichte der Optik, Licht als Welle oder Teilchen, Lichtgeschwindigkeit

In dieser Vorlesung wird die mathematische Betrachtung der Beugung vervollständigt und danach auf Beispiele wie den langen Spalt, eine Rechteckblende und Kreisblenden angewendet und mit dem Experiment verglichen.

Der erste Teil der Vorlesung handelt vom Welle-Teilchen-Dualismus und den Welleneigenschaften von Teilchen. Danach werden Anwendungen des Photoeffekts vorgestellt. Zum Abschluss erfolgt eine kurze Zusammenfassung der Vorlesung und eine Vorstellung des Lehrstuhls für BioMolekulare Optik.

Nach der Erklärung eines weiteren optischen Phänomens, des Brockengespensts, werden zwei Versuche zum Photoeffekt gezeigt. Im weiteren Verlauf werden verschiedene Erklärungsversuche diskutiert und der Welle-Teilchen-Dualismus thematisiert.

Nach zwei Experimenten zur Ausbreitung von Laserlicht und der Fokussierbarkeit von Laserlicht wird die Ausbreitung von Gaußschen Bündeln mathematisch behandelt. Zum Abschluss wird mit Hilfe des Matrizenformalismus das Stabilitätskriterium für Laserresonatoren besprochen

In dieser Vorlesung wird die nichtlineare Optik behandelt: Aus der nichtlinearen Polarisation wird die Wellengleichung mit Nichtlinearität hergeleitet und die daraus resultierenden Phänomene besprochen.

In dieser Vorlesung wird die Betrachtung der Doppelbrechung abgeschlossen. Der erste Punkt ist hierbei die wichtige Anwendung der lambda/2- und lambda/4-Platten. Im Rest der Vorlesung werden der Kerr-Effekt, der Faraday-Effekt sowie weitere Effekte der Doppelbrechung mit ihren Anwendungen besprochen und gezeigt.

Leider haben wir hier noch große Probleme mit dem Ton, wir hoffen das noch verbessern zu können.

In dieser Vorlesung werden weitere Aspekte des Fabry-Perot vorgestellt. Danach werden die Auflösungsvermögen verschiedener optischer Geräte verglichen und das Auflösungsvermögen nach Abbe erläutert.

In dieser Vorlesung werden weitere Interferometertypen vorgestellt. Danach werden Interferenzen dünner Schichten betrachtet und deren Anwendung bei dielektrischen Schichten erläutert. Den Abschluss bildet die Einleitung zum Fabry-Perot.

In dieser Vorlesung werden Beugungsphänomene an Mehrfachobjekten genauer untersucht. Als einfaches Beispiel dient der Doppelspalt, der zweite Teil behandelt die Beugung am Gitter.

Diese Vorlesung handelt von vergrößernden optischen Geräten. Als erstes werden die Lupe und das Mikroskop erklärt und gezeigt, bevor Fernrohre genau besprochen werden.

Der erste Teil der Vorlesung handelt von abbildenden optischen Geräten wie Projektionsapparat oder Overheadprojektoren, bzw. Aufnahmegeräten wie Digitalkameras. Im zweiten Teil werden die verschiedenen Aspekte des menschlichen Sehens vorgestellt.