Optik: Eine Einführung (Prentice Hall (Dt. Titel))

Optik: Eine Einführung (Prentice Hall (Dt. Titel))

Autor : Frank L. Pedrotti,leno S. Pedrotti,werner Bausch
Geschlecht : Bücher, Naturwissenschaften & Technik, Ingenieurwissenschaft & Technik,
lesen : 3900
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Dateigröße : 21.60 MB
Format : PDF, ePub

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Optik: Eine Einführung (Prentice Hall (Dt. Titel))

Prolog. Abdruck erfolgt mit freundlicher Genehmigung der Rechteinhaber. Alle Rechte vorbehalten. Das vorliegende Buch ist die Übertragung des erfolgreichen amerikanischen Lehrbuches Introduction to Optics von Frank L. und Leno S. Pedrotti ins Deutsche. Der Originaltext wurde überarbeitet, die deutschen DIN-Bezeichnungs und -Vorzeichenregeln verwendet und die Darstellung an die Voraussetzungen im deutschsprachigen Raum - so weit möglich - angeglichen. Einige Kapitel wurden um wichtige Aspekte, wie Modenstrukturen in Lichtwellenleitern und Lasern, Flüssigkristalle, systemtheoretische Ansätze und GRIN-Optik, ergänzt. Optik: Eine Einführung will einen möglichst umfassenden Überblick über die faszinierenden Teilbereiche der Optik geben. Vor 1960 (Vor-Laserzeit) war die Alltagserfahrung mit der Optik in der Regel auf den Gebrauch eines Fotoapparates, eines Fernglases, einer Lupe, eines Mikroskops oder lediglich einer Brille beschränkt. Heute begegnet uns täglich eine Vielzahl unterschiedlicher und teilweise komplexen optischer Systeme. Im Supermarkt werden an der Kasse die Strichcodes auf Waren durch Laserscanner erfaßt. Kopiergerät und Fax sowie Laserdrucker, CD-Abspielgeräte, Videokameras, Hologramme und Telekommunikation mit Lichtwellenleitern gehören zum normalen Umfeld. In den Medien werden uns die Leistungen und Grenzen der modernen Optotechnik, z. B. beim Hubble-Teleskop, vor Augen geführt. In Forschung, Entwicklung und in der industriellen Produktion dienen Laser, Optoelektronik, Faseroptik sowie Anwendungen der nichtlinearen Optik als wichtige Werkzeuge. Dieser Breite an aktuellen und zu erwartenden Anwendungen will das Buch gerecht werden. Neben den klassischen Feldern - geornetrische Optik. Abbildungsfehler, optische Instrumente, Interferenz- und Beugungsphänomene -, die in der Anwendung bei optischen Sensoren, der Beleuchtungsoptik und der Bildverarbeitung zunehmende Bedeutung haben, werden moderne Bereiche der Optik - wie Laser, Holografie, Faseroptik, dielektrische Filme, Fourieroptik - dargestellt. Die Anforderungen an die mathematischen Vorkenntnisse des Lesers sind je nach optischem Teilgebiet sehr unterschiedlich, gute (Fach)Abiturkenntisse sind aber meist ausreichend. Mit einfachen 2 x 2- Matrizen kann man die Abbildung durch optische Systeme, in der paraxialen Näherung die Wirkung, von Polarisationselementen, reflexmindernde Beschichtungen oder die Ausbreitung eines Laserstrahles (Gaußstrahles) berechnen. Im Gegensatz zum Original haben wir bei der Anwendung der Maxwell-Gleichungen auf die Vektoranalysis verzichtet. Dieses Buch will anhand von Beispielen und einfachen mathematischen Herleitungen die Grundlagen und Prinzipien der Optik verständlich machen und eignet sich für das Grundstudium und Selbststudium von Studierenden der Physik, Natur und Ingenieurwissenschaften. Durch die Vermittlung von Prinzipien zum Entwurf optischer Geräte und die Behandlung weitergehender Themen ist es auch im Hauptstudium - insbesondere für die ingenieurwissenschaftlichen Fachbereiche - wertvoll. Zu jedem Kapitel gibt es eine Sammlung von durchgerechneten Beispielen und Übungen unterschiedlicher Schwierigkeitsgrade, die der Vertiefung des Stoffes dienen. Die Idee, eine deutschsprachige Fassung des Buches der Brüder Pedrotti zu erstellen, eröffnete sich in den Lehrveranstaltungen, d.h. Vorlesungen, Übungen und Labors des Aufbaustudienganges 'Optotechnik und Bildverarbeitung' an der Fachhochschule Darmstadt. Einer von uns (HS) hatte die Qualitäten des 'Pedrotti' bereits während der Arbeit in der Industrie schätzen gelernt. Die beabsichtigten Änderungen besprachen wir im Sommer 1993 mit den Brüdern Pedrotti, die unser Vorhaben sehr positiv aufnahmen. Zu Beginn der Arbeit haben wir die amerikanische Ausgabe mehreren deutschen Kollegen übersandt und sie um ihren Kommentar gebeten; in der 1. Auflage konnten wir noch nicht alle Änderungsvorschläge berücksichtigen. Die Erstellung eines so umfangreichen Buches ist nur mit kompetenter, professioneller Unterstützung möglich. Wir möchten deshalb den Fachkollegen für ihre Anregungen und Korrekturhinweise, dem Verlagsleiter bei Prentice-Hall, Herrn Pakendorf, für sein Projektmanagement und Frau Eckert für das Schreiben des umfangreichen Manuskriptes danken. Der größte Dank gilt unseren Familien. Ohne ihr besonderes Verständnis für den hohen über drei Jahre andauernden zeitlichen Aufwand für dieses Buch wäre dieses Projekt nicht möglich gewesen. Werner Bausch, Hartmut Schmidt

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