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Dr. Ch.
Menke
Jeder kennt aus dem
Alltag
eine Vielzahl optischer Systeme, seien es Brillen, Kameras,
Ferngläser oder
Mikroskope. Diese Vorlesung gibt eine Einführung in den Entwurf
und die
Berechnung solcher optischen Systeme, d.h. in das Optik-Design. Durch
den
Einsatz von Computern und speziellen Optik-Design-Programmen haben sich
sowohl
die Methodik der Optikentwicklung als auch das Berufsbild des
Optik-Designers
wesentlich verändert. Trotz der enormen Rechenleistung ist man
jedoch nach wie
vor von einem ‚automatisierten’ Entwurf optischer Systeme weit
entfernt. Solide
Kenntnisse der physikalischen Grundlagen und der Abbildungsfehler sowie
Erfahrungen über die Wirkungsweise der verschiedensten
Korrektionsmittel sind
notwendige Voraussetzungen für ein erfolgreiches Optik-Design.
Ziel der
Vorlesung ist es,
die Grundlagen des Optik-Designs anhand von praxisorientierten
Beispielen zu
vermitteln und die Entstehung und Auswirkung der einzelnen
Abbildungsfehler
sowie die jeweils geeigneten Korrektionsmittel darzustellen.
Inhalt: Nach
einer kurzen
Einführung in die Grundlagen der geometrischen Optik werden
für die
Programmierung geeignete Strahldurchrechnungsformeln hergeleitet.
Daraus werden
die paraxialen Größen wie Brechkraft oder Brennweite
definiert. Verschiedene
Möglichkeiten zur Bewertung der Abbildungsgüte optischer
Systeme werden
vorgestellt. An Beispielen wird gezeigt, wie sich die monochromatischen
und die
chromatischen Aberrationen im Bild auswirken und welche
Korrektionsmittel dem
Optik-Designer zur Verfügung stehen. Der Designprozess optischer
Systeme wird
anhand konkreter Fallbeispiele veranschaulicht.
Die Vorlesung wird durch
Übungen ergänzt. Vorkenntnisse sind nicht erforderlich.
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