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Durch Zerstreuungslinsen kann man von Gegenständen Bilder erzeugen. In Abhängigkeit von der Entfernung des Gegenstandes von der Linse sowie von ihrer Brennweite entstehen unterschiedlich große Bilder. Alle Bilder sind aber aufrecht, seitenrichtig, verkleinert und virtuell.

Für die Brechung von Licht an einer Grenzfläche zwischen zwei lichtdurchlässigen Stoffen gilt das Brechungsgesetz. Es lautet:

Geht Licht von einem Stoff in einen anderen über, so gilt:

$\begin{array}{l}\frac{\sin \alpha }{\sin \beta }=\frac{c_1}{c_2}\text{ oder }\frac{\text{sin}\alpha }{\text{sin}\beta }=n\\ \alpha \text{ Einfallswinkel}\\ \beta \text{ Brechungswinkel}\\ c_{\text{1}},c_{\text{2}}\text{ Lichtgeschwindigkeiten in den}\\ \text{ Stoffen 1 und 2}\\ n\text{ Brechzahl}\end{array}$

Einfallender Strahl, Einfallslot und gebrochener Strahl liegen in einer Ebene.

Fällt Licht geneigt auf die Grenzfläche zwischen zwei verschiedenen Stoffen, dann wird es in der Regel aus seiner ursprünglichen Ausbreitungsrichtung abgelenkt. Diesen Vorgang bezeichnet man als Brechung.
Die wesentliche Voraussetzung für das Zustandekommen der Brechung ist eine unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes in den Stoffen, die aneinander grenzen.

* 31. 5. 1811 Göttingen
† 16. 8. 1899 Heidelberg
Er war einer der hervorragenden Chemiker des 19. Jahrhunderts. Bekannt wurde er vor allem durch die Entwicklung der Spektralanalyse gemeinsam mit dem Physiker GUSTAV ROBERT KIRCHHOFF.

Ein Diaprojektor oder Bildwerfer ist ein optisches Gerät, mit dessen Hilfe Diapositive auf einer Projektionswand sichtbar gemacht werden. Das Bild auf der Projektionswand ist dabei wesentlich größer als das Dia.

Ebene Spiegel sind glatte Flächen, an denen der größte Teil des auffallenden Lichtes reflektiert wird. Bei der Reflexion am ebenen Spiegel entsteht ein aufrechtes, virtuelles Bild, das die gleiche Größe wie der Gegenstand hat.
Spiegel werden auch genutzt, um in optischen Geräten Licht umzulenken.

Mit optischen Erscheinungen und dem Wesen des Lichtes haben sich seit dem Altertum zahlreiche Wissenschaftler beschäftigt. Die Frage, was Licht ist, blieb dabei viele Jahrhunderte lang ungeklärt. Die geschichtlich wichtigsten Vorstellungen über das Licht sind zusammengefasst in der Korpuskulartheorie, in der Wellentheorie und in der Lichtquantentheorie.

Je nach Tageszeit und Bewölkung kann der Himmel sehr unterschiedliche Farben haben. Charakteristisch sind das Blau des wolkenlosen Himmels sowie das bei niedrigem Sonnenstand auftretende Morgenrot und Abendrot. Ursache für die unterschiedlichen Farben ist im Wesentlichen die Streuung des Lichtes an Teilchen in der Atmosphäre. Eine besondere Erscheinung sind Polarlichter, die ihre Ursache im Sonnenwind haben.

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.

Beim Farbfernsehen und auch bei Monitoren (Bildschirmen) unterschiedlicher Bauart erhält man ein farbiges Bild durch additive Farbmischung aus den Grundfarben Rot, Grün und Blau. Dabei setzt sich das Bild aus einer Vielzahl einzelner roter, grüner und blauer Punkte zusammen.

Farbfilme sind eine technische Entwicklung des 20. Jahrhunderts. 1912 wurde das erste Patent für einen Farbfilm angemeldet, 1936 kamen die ersten Farbfilme für Kleinbildkameras auf den Markt. Sie wurden von Agfa Wolfen entwickelt. Heute gibt es Farbfilme mit unterschiedlicher Empfindlichkeit, mit denen man Farbbilder (Negativfilm) oder Farbdias (Positivfilm, Diafilm) herstellen kann.

Farbfilter sind optische Bauelemente, die Teile des auffallenden Lichtes absorbieren und damit die spektrale Zusammensetzung des Lichtes verändern. Das hindurchtretende Licht ergibt eine Farbe, die durch subtraktive Farbmischung zustande kommt. Verwendet werden Farbfilter vor allem in der Fotografie, aber auch bei physikalischen Untersuchungen.

Farbkreise und Farbtafeln dienen zur Darstellung von verschiedenen Farben sowie dazu, die Zusammenhänge zwischen Farben zu verdeutlichen. Die Farbtafeln und Farbkreise können je nach Verwendungszweck unterschiedlich aufgebaut sein.

Bei der additiven Farbmischung wird Licht verschiedener Farbe auf dieselbe Stelle gelenkt und überlagert (addiert) sich. Diese Überlagerung ergibt neue Farben. Die Grundfarben der additiven Farbmischung sind Blau, Grün und Rot.

Bei der subtraktiven Farbmischung wird Licht verschiedener Farbe durch Farbfilter ausgeblendet oder durch Pigmente absorbiert. Das restliche Licht bildet eine Mischfarbe. Die Grundfarben der subtraktiven Farbmischung sind Gelb, Magenta (Purpur) und Cyan (Blaugrün).

Weißes Licht besteht aus unterschiedlichen Farben. Eine Farbzerlegung oder Dispersion kann mithilfe von Prismen oder Gittern erfolgen. Die Zerlegung von weißem Licht in seine Bestandteile ergibt: Weißes Licht besteht aus den Spektralfarben Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violett.

Astronomische Fernrohre und Ferngläser zur Beobachtung auf der Erde sind optische Geräte, mit deren Hilfe von weit entfernten Gegenständen Bilder erzeugt werden. Entscheidend ist dabei, dass durch ein solches optisches Gerät der Winkel, unter dem man einen Gegenstand wahrnimmt, vergrößert wird und damit mehr Details sichtbar werden.

* 23. 9. 1819 Paris
† 18. 9. 1896 Venteuil
Er war ein französischer Physiker, der auf unterschiedlichen Gebieten tätig war. Ihm gelang als Erstem die Messung der Lichtgeschwindigkeit auf der Erde.

Fotoapparate sind optische Geräte, mit deren Hilfe Bilder von Gegenständen angefertigt werden. Neben herkömmlichen Fotoapparaten, bei denen man Filme zur Speicherung nutzt, werden in zunehmendem Maße Digitalkameras verwendet, bei denen die Bilder in digitaler Form gespeichert und mithilfe von Computerprogrammen weiter bearbeitet werden können.

* 6. 3. 1787 Straubing
† 7. 6. 1826 München
Er war ein bedeutender deutscher Physiker und Glastechniker, verbesserte wesentlich die optischen Instrumente und legte Grundlagen für eine optische Industrie. Die von ihm entdeckten dunklen Linien im Sonnenspektrum werden heute ihm zu Ehren als fraunhofersche Linien bezeichnet. Eine 1949 gegründete Gesellschaft trägt den Namen „Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung“.

* 10. 5. 1788 Broglie/Normandie
† 14. 7. 1827 Ville D´Avray bei Paris
Er war zunächst als Wege- und Wasserbautechniker im französischen Staatsdienst, später dann als Physiker tätig. Mit seinen Beiträgen zur Beugung, Interferenz und Polarisation des Lichtes schuf er die Grundlagen der Wellenoptik.

FRESNEL-Linsen sind meist großflächige Linsen aus Kunststoff, die aufgrund ihres Aufbaus die gleiche brechende Wirkung wie dicke Glaslinsen haben. Es gibt sie als Sammellinsen oder als Zerstreuungslinsen.
Benannt sind diese Linsen nach ihrem Erfinder, dem französischen Physiker AUGUSTIN JEAN FRESNEL (1788-1827).

* 15. 11. 1738 Hannover  
† 25. 8. 1822 Slough bei Windsor

Er war ein deutsch-englische Musiker und Astronom, baute eines der größten Spiegelteleskope seiner Zeit und entdeckte 1781 den Planeten Uranus. Darüber hinaus entdeckte er zwei Monde des Uranus und später zwei des Saturn sowie die Infrarotstrahlung der Sonne. Bedeutendes leistete er auch mit seinen stellarstatistischen und kosmogonischen Arbeiten.

Hohlspiegel sind Spiegel mit gekrümmten Flächen. Die wichtigsten Formen sind Kugelspiegel und Parabolspiegel.
In Abhängigkeit von der Gegenstandsweite entstehen an solchen Spiegeln Bilder unterschiedlicher Größe und Art.

Das Licht, das sich an das für den Menschen sichtbare Licht anschließt, wird als infrarotes bzw. ultraviolettes Licht bezeichnet.
Infrarotes Licht (IR-Licht, Wärmestrahlung) hat eine größere Wellenlänge als sichtbares Licht und umfasst einen Wellenlängenbereich von $3\cdot {10}^{-5}-\mathrm{7,8}\cdot {10}^{-7}\text{ m}$.

Ultraviolettes Licht (UV-Licht) hat eine kleinere Wellenlänge als sichtbares Licht und umfasst einen Wellenlängenbereich von $\mathrm{3,9}\cdot {10}^{-7}-{10}^{-8}\text{ m}$.