Lehrbuch der Geometrischen Optik

I Das Wesen und die allgemeinen Eigenschaften des Lichtes.- Licht. Aufgabe der geometrischen Optik.- Medium, Strahl, Strahlenbündel, Axe, Vereinigungspunkt.- Gesetz der Ausstrahlung, Ausstrahlungsintensität 3.- Ausgestrahlte Lichtmenge, Helligkeit.- Beleuchtungsintensität.- Beleuchtung eines Flächenelementes durch ein leuchtendes Flächenelement.- Beleuchtung einer sehr kleinen Fläche durch eine endliche Fläche.- Scheinbare Helligkeit eines Körpers.- Unabhängigkeit derselben von der Entfernung.- Helligkeit bei sehr grosser Entfernung des Objektes 8.- II Reflexion und Refraktion der Lichtstrahlen.- Reflexion.- Einfallsebene, Einfallswinkel, Reflexionswinkel.- Reflexionsgesetz.- Experimentelle Bestätigung desselben.- Graphische Bestimmung der Richtung des reflektirten Strahls.- Analytische Behandlung des Reflexionsgesetzes.- Einfallender und reflektirter Strahl schliessen gleiche Winkel ein mit irgend einer zur reflektirenden Ebene parallel gerichteten Linie.- Umkehrung dieses Satzes.- Analytische Behandlung dieser Sätze.- Giltigkeit desselben in Bezug auf die Projektionen des einfallenden und reflektirten Strahls.- Reflexion an zwei ebenen Spiegeln 14.- Brechung.- Einfalls- und Brechungswinkel, Brechungsgesetz, Brechungsexponent, Umkehrbarkeit des Strahlenganges.- Relativer Brechungsexponent, Ableitung desselben aus absoluten Werthen, Brechung durch eine beliebige Anzahl von Medien.- Grenzwinkel der Brechung.- Totalreflexion.- Analytische Behandlung des Brechungsgesetzes.- Giltigkeit desselben in Bezug auf die Winkel, welche der einfallende und gebrochene Strahl mit einer durch die Normale gelegten Ebene einschliessen.- Anwendbarkeit auf die Projektionen des einfallenden und gebrochenen Strahls.- Beziehung zwischen Einfalls- und Brechungswinkel und Ablenkung.- Graphische Untersuchung dieser Beziehungen, Konstruktion von P. G. Tait 24.- Strahlengang in einem Prisma.- Grösse der Ablenkung.- Minimum der Ablenkung innerhalb eines Hauptschnittes.- Ablenkung bei kleinem brechenden Winkel.- Strahlendurchgang ausserhalb eines Hauptschnittes.- Kleinste Ablenkung bei beliebigem Durchtritt 33.- III Reflexion und Brechung centraler Strahlenbüschel.- Reflexion eines Strahlenbüschels an einer Ebene.- Reflexion an zwei parallelen ebenen Spiegeln.- Reflexion an zwei ebenen geneigten Spiegeln, Lage der Bilder, Anzahl der Bilder.- Abbildung eines Objektes durch Reflexion.- Brechung enger centraler Lichtbüschel durch eine brechende Ebene, Konjugirte Punkte.- Abbildung eines Objektes durch Brechung.- Reflexion enger centraler Lichtbüschel an einer Kugelfläche.- Konjugirte Punkte.- Brennpunkt.- Geometrische Konstraktion konjugirter Punkte.- Relation der Lagen und Dimensionen konjugirter Objekte und Bilder.- Brechung eines centralen engen Strahlenbüschels durch eine Kugelfläche.- Brennpunkte.- Brennweiten.- Reeller, virtueller Vereinigungspunkt.- Lage konjugirter Punkte in Bezug auf irgend ein gegebenes konjugirtes Punktpaar.- Abbildung extraaxialer Punkte.- Brennebene.- Hauptebene.- Geometrische Konstruktionen zur Bestimmung der Lagen konjugirter Punkte.- Abbildungsverhältnis, Helmholtz’sche Formel.- IV Elementare Theorie der Brechung durch Linsen.- Linse, Linsenaxe, Linsendicke, Linsenformen.- Brechung durch eine Bikonvexlinse.- Lage der Knotenpunkte.- Hauptpunkte und Hauptebenen.- Fokalabstände.- Brennweite.- Lage konjugirter Punkte in Bezug auf die Brennpunkte.- Lage konjugirter Punkte in Bezug auf die Hauptpunkte 63.- Geometrische Bestimmung der Lagen konjugirter Punkte.- Abbildungsverhältnis.- Gleichung konjugirter Punkte bei einer dünnen Bikonvexlinse.- Gleichung konjugirter Punkte bei einer Kugellinse.- Lagen der Kardinalpunkte für verschiedene Linsenformen.- I. Bikonvexe Linse.- II. Bikonkave Linse.- III. Konvex-konkave Linse.- Brechung durch ein System zweier centrirter Linsen.- Brechung an einer beliebigen Anzahl centrirter Kugelflächen.- Graphische Bestimmung konjugirter Punkte und Strahlen bei einer beliebigen Anzahl centrirter Kugelflächen.- V. Die Grauss’sche Theorie der Linsen.- Brechung an einer beliebigen Anzahl centrirter Kugelflächen.- Gleichung des einfallenden und austretenden Strahls 89.- Lage der Hauptebenen.- Lage der Brennpunkte und Brennebenen; Brennweiten.- Lage der Knotenpunkte.- Allgemeine Gleichung konjugirter Punkte.- Beziehung zwischen den Abscissen konjugirter Punkte.- Gleichung der einem System centrirter Kugelflächen äquivalenten Fläche oder dünnen Linse 97.- Einfache Theorie äquivalenter Linsen.- VI Allgemeine Sätze. Brennlinien und Brennebenen.- Optische Weglänge bei der Reflexion und Brechung.- Der Malus’sche Satz.- Charakteristische Funktion eines Systems 114..- Formen reflektirender und brechender Kurven, durch welche von einem Punkte ausgehende Strahlen in einem Punkte vereinigt werden.- Brennlinien und Brennflächen.- Longitudinal- und Lateralaberration, Kleinster Zerstreuungskreis.- Einfluss der Aberrationen bei Spiegeln oder Linsen optischer Instrumente 119.- Gleichung der Brennlinie für die Reflexion von einem leuchtenden Punkte ausgehender Strahlen.- Katakaustik am Kreise für parallele Einfallsstrahlen und für von einem Punkte des reflektirenden Kreises ausgehende Strahlen.- Katakaustik am Kreise für beliebig oft reflektirte Strahlen, welche parallel einfallen oder von einem Punkte des Kreises ausgehen.- Sekundäre Brennlinien.- Gleichung der Brennlinie für die Brechung an einer geraden Linie für von einem Punkte ausgehende Strahlen.- Diakaustik für den Kreis.- Katakaustik für die Ellipse.- Bogenlänge einer Brennlinie.- Beleuchtungskurven.- VII Aberration centraler Strahlenbüschel.- Definition: Longitudinalaberration, Lateralaberration.- Aberration durch Reflexion an einer Kugelfläche.- Aberration durch Brechung an einer ebenen Fläche.- Aberration durch Brechung an einer Kugelfläche.- Aberration bei der Brechung durch Linsen.- Aberration bei der Brechung durch eine dünne Linse.- Aberration bei parallelstrahligem Durchtritt durch eine dünne Linse.- Vergleich verschiedener Linsenformen in Bezug auf Aberration.- Form einer Linse, damit die Aberration ein Minimum wird.- Aberration bei irgend einer Linse.- Bedingung für den Aplanatismus.- Aberration bei einer beliebigen Anzahl centrirter Kugelflächen.- Aberration bei einem System centrirter, dünner Linsen.- Aberration bei sich berührenden, dünnen, centrirten Linsen, Bedingung für den Aplanatismus.- Aberration bei zwei sich berührenden, dünnen, centrirten Linsen, Bedingung für den Aplanatismus.- Lateralaberration.- VIII Gestalt und Eigenschaften enger Strahlenbüschel im Allgemeinen.- Allgemeine Theorie der Brechung dünner Büschel.- Definition eines engen Büschels, allgemeine Voraussetzungen und Gleichungen.- Lage der Grenzpunkte und Hauptebenen eines Strahls.- Brennpunkte.- Fokalabstände.- Brennlinien.- Strahlendichtigkeit.- Anwendung der Theorie auf ein System von Normalen.- Charakter eines engen Strahlenbüschels, Gleichung der Mantelfläche des Büschels.- Kreis kleinster Verzerrung.- Allgemeine Schnittkurve eines engen Strahlenbüschels.- Eigenschaften und Lage eines Bildes.- Elementar-geometrische Untersuchung der Eigenschaften eines engen Strahlenbüschels.- Elementar-geometrische Untersuchung eines an einer ebenen Fläche reflektirten engen Strahlenbüschels.- Ebenso eines an einer ebenen Fläche gebrochenen Strahlenbüschels.- Ebenso eines an einer Kugelfläche gebrochenen Strahlenbüschels.- Ebenso eines an einer Kugelfläche reflektirten Strahlenbüschels.- Allgemeine Theorie der Brechung dünner Strahlenbüschel.- Allgemeine Form der charakteristischen Funktion für enge Strahlenbüschel.- Allgemeine Brechung enger Strahlenbüschel.- Brechung an einer Kugelfläche.- Brechung an einem Prisma.- Brechung an einer cylinclrischen Linse, Astigmatische Linse.- Brennlinien eines schiefen, centrisch durch eine dünne Linse tretenden engen Büschels.- Diesbezügliche Näherungsformeln.- Bildkrümmung.- Anwendung der charakteristischen Funktion auf die Theorie aller symmetrischen optischen Instrumente.- Bestimmung der charakteristischen Funktion für ein enges, durch ein heterogenes Medium tretendes Strahlenbüschel.- IX Dispersion und Achromasie.- Chromatische Heterogenität des Lichts, Das Spektrum.- Newton’s Experimentum crucis.- Herstellung eines reinen Spektrums.- Absorptionslinien, Fraunhofer’sche Linien, Variable Helligkeit des Spektrums.- Verschiedenheit der Spektren, Absorptionsspektren.- Bestimmung der Dispersion.- Disproportionalität der Dispersion.- Dispersion beim Prisma.- Bedingung für ein Minimum der Dispersion.- Dispersion bei zwei parallelkantigen Prismen.- Dispersion bei einer beliebigen Anzahl von parallelkantigen Prismen.- Achromatismus, Sekundäres, tertiäres Spektrum, Blair, Abbe, Apochromatismus.- Bedingung für den Achromatismus an zwei Prismen.- Ebenso für m Prismen.- Achromasie der Linsen.- Chromatische Brennweitendifferenz bei einer dünnen Linse.- Chromatische Differenz der Bildebenen und chromatische Differenz der Vergrösserung bei dünnen Linsen.- Achromatisirung zweier sich berührender Linsen.- Achromatisirung einer beliebigen Anzahl sich berührender Linsen.- Achromatisirung zweier durch einen Zwischenraum getrennter Linsen, Anwendung auf Okulare.- Achromatisirung irgend eines Systems von Linsen.- X Das Auge und das Sehen durch Linsen.- Beschreibung des Auges in physiologischer und optischer Beziehung.- Sclerotica.- Cornea.- Iris.- Ciliar forts ätze.- Fovea centralis.- Krystalllinse.- Wässerige Feuchtigkeit.- Glaskörper 241.- Bemessung des Auges, Listing’sche Zahlen.- Akkommodation.- Periodisches Licht.- Sehfeld, Princip der Linearperspektive.- Stereoskopisches Sehen, Deckpunkt, Netzhauthorizont, Vertikaler Meridian.- Horopter, Korrespondirende Sehlinien und Sehebenen.- Stereoskopischer Eindruck, Das Stereoskop.- Princip der Reliefbilder.- Stereoskopische Differenz.- Haupt-ebene.- Kongruenzebene 257.- Das Sehen durch eine dünne Linse.- Brillen und Lesegläser.- Myopie.- Hypermetropie.- Presbyopie 263.- Astigmatismus.- Das Sehen durch eine beliebige Anzahl von Linsen.- Vergrösserung eines optischen Instrumentes.- Augenkreis und Augenpunkt.- Gesichtsfeld.- Helligkeit des Bildes.- Konvergenzverhältnis bei weitwinkligen aplanatischen Systemen.- Helligkeit bei nicht ausgenutzter Pupille.- XI Optische Instrumente.- Einfaches Mikroskop.- Coddington’sche Lupe.- Stanhope’sche Lupe.- Wollaston’sches Doublet.- Lupen nach Pritchard, Chevalier, Steinheil.- Das astronomische Fernrohr.- Das Galilei’sche Fernrohr.- Objektivlinsen.- Okulare.- Huyghens’sches Okular.- Ramsden’sches Okular.- Zusammengesetztes Okular 295.- Reflektoren, Allgemeines, Herschel’sches Fernrohr.- Newton’sches Fernrohr.- Gregory’sches Fernrohr.- Cassegrain’sches Fernrohr.- Das zusammengesetzte Mikroskop.- Einfluss des Deckglases der Präparate.- Homogene Immersion.- Mikroskopokulare.- Vergrösserung beim Mikroskop.- Bestimmung der Apertur beim Mikroskop.- Praktische Bestimmung der mikroskopischen Vergrösserung.- Einige Bemerkungen über Apochromatsysteme.- XII. Optische Instrumente und Bestimmung optischer Konstanten.- Die photographische Kammer.- Wollaston’s Camera lucida.- Abbe-Zeiss’sche Camera lucida 327.- Der Winkelspiegel.- Der Hadley’sche Sextant.- Heliostaten nach Fahrenheit, Foucault, Grüel, Silbermann, Fuess.- Fresnel’sche Linsen, Anwendung auf Leuchttürmen.- Bestimmung von Brechungsexponenten.- Abbe’sches Refraktometer.- Bestimmung der Brennweite einer dünnen Konyexlinse.- Experimentelle Bestimmung der Brennweite und der Kardinalpunkte eines optischen Instrumentes.- Photometrische Messungen, Photometer nach Ritchie, Foucault, Rumford, Bunsen.- Astro-photometris che Messungen.- Bestimmung der Geschwindigkeit des Lichts.- XIII Brechung durch Medien von variabler Dichtigkeit. Meteorologische Optik.- Strahlenverlauf in einem heterogenen Medium.- Maxwell’s Untersuchung am Fischauge.- Astronomische Refraktion, Simpson’sche Formel, Bradley’sche Formel.- Strahlengang in einem cylindrisch stratificirten Medium.- Strahlengang durch horizontale Schichten, Luftspiegelungen.- Strahlengang in einem allgemeinen, kontinuirlich variirenden Medium.- Der Regenbogen.- Höfe und ähnliche Erscheinungen, Parhelischer Kreis, Parhelia, Paranthelia, Anthelion, Tangentialbögen.- Register.