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System.
tem.
System.
ild von A. ist
ind K t \ t schneiden.
lei der Axe, H l L l
mn, so dass AL t in
, ferner L l B l und
AK, i, liegt dann
cte A j von L X B t
J unkt, dessen Bild
xe selbst in C (Fig.
in beliebiger Länge
der Axe, construire
t , fälle Loth A l C l
C l das Bild von C.
trahl AC (Fig. 421)
nit der Axe in einer
cht, es soll der Weg
les gefunden werden,
ikrecht auf der Axe
it H t L t gleich und
dieser Linie. Zieht
nfalls senkrecht auf
so ist M ein Punkt
ie, alle durch M ge-
o auch AC, werden
hung parallel, also
welcher Strahl nach
>st parallel bleibt und
durch K, geht; da nun der gebrochene
Strahl durch L, geht und MK parallel
ist, so ist er somit völlig bestimmt. Also:
Ziehe HL und MB senkrecht auf der
Axe nach AC hin, mache H l L l gleich
und parallel HL, ziehe MK und L,C\
dieser Linie parallel, so ist L x Ci der
gebrochene Strahl.
Diese Construction ist nur dann nicht
anwendbar, wenn AC der Axe parallel
ist, dann geht aber der Strahl nach der
Brechung durch /?,. Also man zieht wie
oben BM und MK. und durch B l eine
Linie parallel MK, welche der gebrochene
Strahl ist.
2) Allgemeine optische Sy
steme.
Jetzt wollen wir uns ein ganz allge
meines System denken, d. h. eine belie
bige Verbindung von Medien, durch
irgend welche brechenden (also nach der
obigen Bemerkung auch spiegelnde) Flä
chen begrenzt, ohne dass wir über die
Lage und Art dieser Flächen, so wie
über die Lichtstrahlen, welche hindurch -
gehen, etwas festsetzen.
Wir denken uns im ersten System jetzt
ein Bündel Lichtstrahlen, und suchen die
Lage derselben nach der ersten Brechung.
Seien x, y, z die laufenden Coordina-
ten irgend eines Strahles, £, y, £ die
der ersten brechenden Fläche. Seien
m, v, w die Coordinaten irgend einer an
deren Fläche, welche das Strahlenbündel
schneidet, so sind die Gleichungen eines
jeden Strahles vor der Brechung:
x — u — a (z — to), y — v — b {z — w).
Um nun das Gesetz, welches die Lage
der Strahlen bestimmt zu kennen, müs
sen a und b als Functionen von u und®
bekannt sein, ebenso wie ic, wegen der
Gleichung der Fläche als Function von
u und v gegeben ist.
Man kann aber dieser Gleichung auch
die Gestalt geben:
x — £ = a (s - 0» V — n - ( 5 - 0,
sin é 2 = A 2 (1 — ((") -f ¡U 2 (1 — ß 2 ) + v
oder da man hat:
wo £, y, £ bestimmt sind durch die Glei
chung der brechenden Fläche, und die
beiden anderen:
m — £ = a{w — £), v — y = b (w — £).
Diese Gleichungen, welche nur u, v,
£, y enthalten, geben u und v, also auch
n und b als Functionen von £ und y,
wenn dieselben als Functionen von u
und v bekannt sind.
Die Gleichungen für einen gebrochenen
Strahl seien nun:
x - £ = a! (s — £), y — ?? = b’ (s — £)
£, y, £ sind dieselben Grössen wie für
den ursprünglichen Strahl, da beide in
der brechenden Fläche Zusammentreffen.
Seien (i, ß, y die Cosinus der Winkel
des ursprünglichen und u r , ß', y' die des
gebrochenen Strahles, A, ¡u, v die der
Normale an die
brechende Fläche
den Axen, so ist
bekanntlich:
a
, ß
a - —
, b ~ —,
y
y
t n '
// ß'
«' = —
5 b - — ,
y
y
n
, Y;
ö£ 1
A , /u
II
1
J
II
1
S 1
s s
und
/
/JA 2 /JA 2
* = y 1 +
GD +(4) ■
Ist f der Winkel des ursprünglichen, /
der des gebrochenen Strahles mit der
Normale an die brechende Fläche, so
ist also:
cos f = cd -f- ß t u -f- yv
cos = ß'A -f- ß'-\-y , v
sin t 2 = 1 — («A -j- ß/j -j- yv) 1 .
Dieser Ausdruck lässt sich, wenn man
das Quadrat berechnet, und
1 = A 2 +^ J + »*
setzt, schreiben;
(1 — y 2 ) — 2aßk l u — 2 ßy/uy — 2yark,
1 — ß 2 = ß 2 + y 2 , 1 — ß 2 — y 2 + «*, 1 — y 2 = ß 2 + ß 2 ,
sin t 2 — A 2 (ß 3 + y 2 ) -j- (y 2 + ß 2 ) + v 2 (ß 2 -f- ß 2 ) — 2ctßkf* — 2ßyfiv — 2 yavk,
woraus dann folgt :■
1) sin t 2 = («« — A/S) 2 + {yß — ( uy) 2 + (iy — y«Y
und in derselben Weise:
2) sin s' 2 = ( t ua' — A/S') 2 +Yß' — fty'Y Y(ky' ~ vß') 2 .
Sind nun N und A" die Brechungs-Vermögen der beiden ersten Medien, so ist:
3) N sin « = A' sin f',