Jena 2013 – scientific programme

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 7: Neue Konzepte 2

DD 7.2: Talk

Monday, February 25, 2013, 16:50–17:10, SR 221

Die Kaustik des Auges - Ein bildoptisches Beschreibungsinstrument — •Thomas Quick und Johannes Grebe-Ellis — Bergische Universität Wuppertal, Physik und ihre Didaktik

Optische Grenzflächen wirken wie Fenster, die Einblick in Sehräume gewähren. Die Metrik dieser Räume wird maßgeblich von der Geometrie der Grenzfläche bestimmt. Und wie die gesehene Lage eines Objekts an den Tastraum koppelt, kann aus den bekannten Prinzipien der Hebung (Brechung) bzw. Spiegelung (Reflexion) abgeleitet werden. Charakteristisch für die hiermit bezeichnete Klasse optischer Phänomene ist die Abhängigkeit der jeweiligen Ansicht vom Standort des Beobachters. In diesem Beitrag wird ein allgemeines bildoptisches Instrument vorgestellt, das die Vorhersage der an beliebig geformten optischen Grenzflächen entstehenden Bilder gestattet. Es beruht auf der Tatsache, dass dem beobachtenden Auge in Bezug auf die optische Grenzfläche eine geometrische Kaustik zugeordnet werden kann, die das bildoptische Verhalten von Ansichten gegenüber diesem Auge vollständig beschreibt. Welche Möglichkeiten sich daraus für ein Verständnis komplexer optischer Situationen aus dem Alltag ergeben, wird an Beispielen demonstriert.