Optik


Die Optik (von altgriechisch ὀπτικός optikós ‚zum Sehen gehörend‘), auch Lehre vom Licht genannt, ist ein Gebiet der Physik und beschäftigt sich mit der Ausbreitung von Licht sowie dessen Wechselwirkung mit Materie, insbesondere im Zusammenhang mit optischen Abbildungen.

Unter Licht wird in der Regel der sichtbare Teil des elektromagnetischen Spektrums im Bereich 380 nm und 780 nm (790 THz bis 385 THz) verstanden. Die Optik befasst sich mitunter auch mit den angrenzenden unsichtbaren Bereichen der elektromagnetischen Strahlung (Infrarot, Ultraviolett).

Viele Gesetzmäßigkeiten und Methoden der klassischen Optik gelten auch außerhalb dieser Bereiche, das erlaubt eine Übertragung der Erkenntnisse der Optik auf zum Beispiel die Röntgenstrahlung (siehe Röntgenoptik) sowie Mikrowellen und kürzere Funkwellen.

Geladene Teilchen werden im elektrischen Feld oder im Magnetfeld abgelenkt oder gebündelt und es können Abbildungen erzeugt werden, siehe Elektronenoptik.

Es werden zwei klassische Zugänge zur Lichtausbreitung unterschieden: Die Wellenoptik und die geometrische Optik. Grundlage der Wellenoptik ist die Wellennatur des Lichts. Die Gesetzmäßigkeiten der geometrischen Optik gelten für den Fall, dass die Abmessungen des optischen Systems sehr groß sind gegenüber der Wellenlänge des Lichts. Bei geringen Abmessungen der Komponenten gegenüber der Wellenlänge spricht man von der Mikrooptik.

Eine wichtige Teildisziplin der Optik ist die Quantenoptik, die sich mit den Wechselwirkungen von Licht und Materie beschäftigt. Dabei spielt besonders der gequantelte Charakter des Lichts eine bedeutende Rolle.


Tafel mit optischen Gerätschaften, 1728 Cyclopaedia
Die erste optische Abhandlung von Johannes Kepler, Ad Vitellionem paralipomena quibus astronomiae pars optica traditur, 1604
Beispiel eines Strahlengangs anhand des Kepler-Fernrohrs
Beugung am Spalt gemäß dem Huygensschen Prinzip
Lichtbrechung im Prismenspektrometer; Teilreflexion an beiden brechenden Flächen als Nebeneffekt
Französische Scherenbrille im Empire-Stil um 1805