Dieses Modul liefert den Hintergrund für die vollständige Beschreibung des elektromagnetischen Feldes optischer Systeme, einschließlich einer Beschreibung von ebenen und sphärischen Wellen und einer formalen Behandlung von Reflexion und Brechung aus dieser Perspektive. Wir beginnen mit einem kurzen Überblick über den mathematischen Hintergrund für diese Beschreibung. Dies wird ziemlich kurz sein, aber Sie sollten sich vielleicht etwas mehr Zeit nehmen, um diese Konzepte selbst zu überprüfen, wenn Sie sie schon länger nicht mehr gesehen haben.

Dieses Modul bietet eine Einführung in die Grundlagen der Fourier-Optik, die zur Bestimmung der Auflösung eines Abbildungssystems verwendet wird. Im ersten Unterabschnitt werden wir einige Fourier-Transformationen besprechen, die in optischen Standardsystemen vorkommen, und diese zur Bestimmung der Systemauflösung verwenden. Im zweiten Unterabschnitt werden wir die Unterschiede zwischen kohärenten und inkohärenten Systemen sowie Impulsantworten und Übertragungsfunktionen besprechen. Abschließend werden wir diese Konzepte mit OpticStudio diskutieren.

In diesem Modul werden die Konzepte der Pupillen und des Auflösungsvermögens, die wir in den vorherigen Modulen besprochen haben, auf unsere optischen Designsysteme erster Ordnung angewendet. Wir beginnen mit einer Beschreibung, wie man die Pupillen und Fenster des Systems findet, gehen dann zu einer Diskussion darüber über, wie sich dies auf die Abbildungseigenschaften dieses Systems auswirkt, und kehren schließlich zur Lagrange-Invariante und ihrem Nutzen für das Design optischer Systeme zurück.

Eine der wichtigsten Fragen, die Sie sich beim Entwurf eines optischen Systems stellen, lautet: "Wie viel Licht kann ich durch das System bekommen?" In diesem letzten Abschnitt der neuen Inhalte für diesen Kurs sprechen wir nicht mehr über die Auflösung, sondern über die Lichtmenge, die wir an jedem Punkt des optischen Systems erwarten, ein Studiengebiet, das Radiometrie genannt wird.