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Die Optik ist ein Teilgebiet der Physik. Sie beschäftigt sich mit der Ausbreitung des Lichtes, der Reflexion und der Brechung, der Bildentstehung an Spiegeln und Linsen, optischen Geräten, der Entstehung von Farben und den Gesetzen der Farbmischung sowie der Frage, was Licht eigentlich ist.

Der niederländische Physiker CHRISTIAAN HUYGENS (1629-1695) entwickelte im Zusammenhang mit Vorstellungen über das Wesen des Lichtes das nach ihm benannte Prinzip der Ausbreitung von Wellen:

Jeder Punkt, der von einer Welle getroffen wird, ist Ausgangspunkt einer kreis- oder kugelförmigen Elementarwelle. Die Elementarwellen überlagern sich zu einer neuen Wellenfront.

Mithilfe des huygensschen Prinzips kann man die Ausbreitung von Wellen, die Reflexion und Brechung sowie die Beugung beschreiben und erklären.

Alles, was mit den Ohren wahrgenommen werden kann, ist Schall. Schall geht von Schallquellen aus. Seinem Wesen nach ist Schall eine longitudinale mechanische Welle, bei der sich zeitlich periodisch der Druck ändert. Schall breitet sich in einem Stoff mit einer bestimmten Geschwindigkeit, der Schallgeschwindigkeit, aus. Er kann reflektiert, gebrochen und absorbiert werden. Da Schall eine mechanische Welle ist, treten bei Schallwellen auch Beugung und Interferenz auf.

Stoffe können lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig sein. Bei den lichtdurchlässigen Stoffen unterscheidet man zwischen durchsichtigen und durchscheinenden Stoffen. Die Lichtdurchlässigkeit ist nicht nur von der Struktur des jeweiligen Stoffes, sondern auch von der jeweiligen Schichtdicke abhängig.

Licht breitet sich nur in homogenen Stoffen geradlinig aus. An der Grenzfläche zwischen verschiedenen Stoffen kann es entweder aus seiner Ausbreitungsrichtung abgelenkt (gebrochen) oder zurückgeworfen (reflektiert) werden. Den letzteren Vorgang bezeichnet man als Reflexion von Licht.

Die Optik als Teilgebiet der Physik wird in Strahlenoptik und Wellenoptik unterteilt.
Der Bereich der Optik, in dem man optische Erscheinungen mit dem Modell Lichtstrahl beschreibt, wird als Strahlenoptik bezeichnet.
Der Bereich der Optik, in dem man optische Erscheinungen mit dem Modell Lichtwelle beschreibt, wird als Wellenoptik bezeichnet.

In der Strahlenoptik geht es um die Beschreibung von Licht mit dem Modell Lichtstrahl. Damit kann man die Ausbreitung von Licht, die Bildung von Schatten oder die Entstehung einer Sonnenfinsternis beschreiben.
Die Reflexion von Licht wird bei Spiegeln genutzt, die Brechung bei Prismen und Linsen. Wichtige Anwendungen sind Lupen, Fernrohre und Mikroskope. Auch die Wirkungsweise unserer Augen lässt sich mit den Erkenntnissen der Optik erklären.

Der Test zur Strahlenoptik bietet die Möglichkeit zu prüfen, inwieweit wichtige Kenntnisse vorhanden sind und auch genutzt werden können.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Strahlenoptik".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

Die Flügel einer Libelle, eine Seifenhaut, die Oberfläche von Perlmutt oder eine dünne Ölschicht auf Wasser schillern bei Beleuchtung mit Sonnenlicht in den unterschiedlichsten Farben. Diese Farben kommen durch Interferenz zwischen dem Licht zustande, das an der Oberfläche und an der Rückseite der dünnen Schicht reflektiert wird.