Ein Blick ins Licht: Einblicke in die Natur des Lichts und des Sehens, in Farbe und Fotografie

1 Die Haupteigenschaften des Lichts.- 1.1 Was ist Licht?.- 1.2 Wellen und ihre Eigenschaften.- 1.3 Quantitative Beschreibung periodischer Wellen.- 1.4 Elektromagnetische Strahlung.- 1.5 Zusammenfassung.- Aufgaben.- Im Brennpunkt: Leben, Licht und die Atmosphäre.- 2 Grundlagen der geometrischen Optik.- 2.1 Einleitung.- 2.2 Schatten.- 2.3 Reflexion.- 2.4 Spiegelung bei schrägem Lichteinfall.- 2.5 Brechung.- 2.6 Dispersion.- 2.7 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 3 Spiegel und Linsen.- 3.1 Einleitung.- 3.2 Virtuelle Bilder.- 3.3 Sphärische Spiegel.- 3.4 Sphärische Linsen.- 3.5 Bildfehler.- 3.6 Zusammenfassung.- Aufgaben.- Im Brennpunkt: Sonnenenergie.- 4 Kamera und Fotografie.- 4.1 Einleitung.- 4.2 Die Scharfeinstellung.- 4.3 Die Brennweite und ihre Wirkung.- 4.4 Objektive.- 4.5 Verschluß und Blende.- 4.6 Belichtung.- 4.7 Film.- 4.8 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 5 Das menschliche Auge und sein Sehvermögen I: Wie das Bild erzeugt wird.- 5.1 Einleitung.- 5.2 Auge und Kamera.- 5.3 Die Netzhaut.- 5.4 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 6 Optische Instrumente.- 6.1 Einleitung.- 6.2 Instrumente mit einer Linse.- 6.3 Mikroskope.- 6.4 Fernrohre und Teleskope.- 6.5 Schlierenfotografie.- 6.6 Das Gesichtsfeld.- 6.7 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 7 Das menschliche Auge und sein Sehvermögen II: Bildverarbeitung.- 7.1 Einleitung.- 7.2 Der Gesichtssinn des Menschen — ein Überblick.- 7.3 Elementare Helligkeitswahrnehmung.- 7.4 Netzhautverarbeitung I: Die laterale Hemmung.- 7.5 Netzhautverarbeitung II: Negative Nachbilder.- 7.6 Augenbewegungen und Bewegungsnachbilder.- 7.7 Zeitliche Reaktion.- 7.8 Kanäle: Ortsfrequenz und Richtung.- 7.9 Andere Kanäle.- 7.10 Maschinelles Sehen.- 7.11 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 8 Räumliches Sehen und Tiefenwahrnehmung.- 8.1 Einleitung.- 8.2 Akkommodation.-8.3 Konvergenz.- 8.4 Parallaxe.- 8.5 Binokulare Disparation.- 8.6 Zwei- und Dreidimensionalität und die mehrdeutigen Hinweise auf Raumtiefe.- 8.7 Zusammenfassung.- Aufgaben.- Im Brennpunkt: Röntgentomografie.- 9 Farbe.- 9.1 Einleitung.- 9.2 Farbe, Wellenlängen und nichtspektrale Farben.- 9.3 Intensitätsverteilung und Farbklassifikation.- 9.4 Farbmischung durch Addition.- 9.5 Möglichkeiten der additiven Farbmischung.- 9.6 Farbmischung durch Subtraktion.- 9.7 Abhängigkeit der subtraktiven Farbe von der Lichtquelle.- 9.8 Wasserfarben und Druckfarben.- 9.9 Pigmente, Farben und Gemälde.- 9.10 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 10 Farbwahrnehmung.- 10.1 Einleitung.- 10.2 Die Dreifarbentheorie.- 10.3 Farbmischung und -paarung.- 10.4 Gegenfarben.- 10.5 Farbfehlsichtigkeit.- 10.6 Räumliche Farbverarbeitung.- 10.7 Zeitliche Verarbeitung.- 10.8 Bedingte Nachwirkungen und Gedächtnis.- 10.9 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 11 Farbfotografie.- 11.1 Einleitung.- 11.2 Grundlagen.- 11.3 Additiver Farbfilm.- 11.4 Subtraktiver Farbfilm.- 11.5 Falschfarben, gewollt und ungewollt.- 11.6 Kirlian-Fotografie.- 11.7 Zusammenfassung.- Aufgaben.- Im Brennpunkt: Filmtricks.- 12 Wellenoptik.- 12.1 Einleitung.- 12.2 Interferenz.- 12.3 Anwendungen der Interferenz.- 12.4 Babinetsches und Huygenssches Prinzip.- 12.5 Beugung.- 12.6 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 13 Streuung und Polarisation.- 13.1 Einleitung.- 13.2 Rayleighstreuung.- 13.3 Polarisation durch Streuung.- 13.4 Polarisation durch Reflexion.- 13.5 Polarisation durch Absorption.- 13.6 Polarisieren und Analysieren.- 13.7 Steuerung der Polarisation durch elektrische Felder.- 13.8 Doppelbrechung.- 13.9 Optische Aktivität.- 13.10 Noch mehr Doppelbrechung — Fortpflanzung bei beliebigen Winkeln.- 13.11 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 14 Holografie.-14.1 Einleitung.- 14.2 Transmissionshologramme.- 14.3 Die Herstellung von Transmissionshologrammen.- 14.4 Anwendungen der Transmissionsholografie.- 14.5 Weißlichthologramme.- 14.6 Andere holografische Verfahren.- 14.7 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 15 Ein Blick in die moderne Physik.- 15.1 Einleitung.- 15.2 Teilchen und Wellen.- 15.3 Atomspektren.- 15.4 Laser.- 15.5 Die klassische Mechanik in neuem Licht.- 15.6 Zusammenfassung.- Aufgaben.- A. Zehnerpotenzen.- B. Das Snelliussche Brechungsgesetz in seiner mathematischen Form.- C. Der Brennpunkt eines Konvexspiegels.- D. Die Spiegelgleichung.- E. Die Linsengleichung.- F. Zwei dünne, sich berührende Linsen.- G. Fotografische Perspektive.- H. Eine Beziehung zwischen Brennweite und Vergrößerung.- I. Logarithmen.- J. Vergrößerung eines Fernrohrs.- K. Die Lage von Interferenz-und Beugungsstreifen.- L. Der Brewsterwinkel.- M. Das Malussche Gesetz.- N. Holografische Aufzeichnung und Rekonstruktion von Wellen.- Quellennachweis.- Literatur.