11 Optik

Die Optik beschäftigt sich mit der Ausbreitung von Licht. Das Wort Optik leitet sich vom altgriechischen Adjektiv optikos ab, was so viel wie „zum Sehen gehörend“ bedeutet. In diesem Teil wirst du unter anderem erfahren, wie eine Kamera funktioniert, wie ein Display funktioniert und wieso es bei einigen Fotos zu Unschärfe kommt (Bild 11.1).

Bei großen Hindernissen lässt sich die Ausbreitung von Licht durch das Modell von „Lichtstrahlen“ beschreiben. Dieser Teil der Optik heißt geometrische Optik.

Bei kleinen Hindernissen aber macht sich immer stärker die Wellennatur des Lichts bemerkbar. Im Abschnitt Beugung 9.6.4 haben wir gesehen, dass Beugungserscheinungen umso deutlicher auftreten, wenn die Größenordnung der Hindernisse der Wellenlänge entspricht. Die Wellenlänge von Licht liegt im Nanometer-Bereich. In dieser Größenordnung muss die Wellenoptik für die Erklärung von optischen Phänomenen angewendet werden.

Licht ist aber keine mechanische Welle, auch wenn es viele gemeinsame Eigenschaften gibt. Bei Licht handelt es sich um eine sogenannte elektromagnetische Welle, von der wir später noch mehr erfahren werden. Im Gegensatz zu einer mechanischen Welle benötigt Licht kein Ausbreitungsmedium, um nur einen wesentlichen Unterschied zu nennen.