Einleitung

Es soll zunächst ein Überblick über die Optik gegeben werden mit ihren verschiedenen Ansätzen der Beschreibungen und mathematischen Modellierung. Viele dieser Themen werden in den spezialisierten Folgekapiteln wieder aufgegriffen. Insbesondere geht es um eine Begriffsbestimmung von Sehen und Licht, die Beschreibung von Licht als elektromagnetische Welle (EM Welle), die Einordnung EM Wellen als besondere Lösungen der das Gesamtgebiet des Elektromagnetismus beschreibenden Maxwell-Gleichungen, die Wellen charakterisierende Größen Wellenlänge, Frequenz und Ausbreitungsgeschwindigkeit, die Unterscheidung verschiedener Wellentypen aufgrund der Geometrie ihrer Phasenflächen, die Unterscheidung zwischen Longitudinal- oder Transversalwellen sowie die Polarisation, die Ausbreitung von EM-Wellen in Materie und den Brechungsgindex, den Energietransport von Licht im Wellenbild, beschrieben durch den Poyntingvektor, die Beschreibung von Licht als Teilchen, d.h. Photonen, die Photonen charakterisierenden Größen Energie und Impuls, die Unterteilung der Modellierung der Phänomene durch geometrische Optik oder Wellenoptik, das Fermat´sche Prinzip als Grundprinzip der geometrischen Optik, das Huygens´sche Prinzip als Grundprinzip der Wellenoptik und die klassische Begründung der Abstrahlung elektromagnetischer Wellen durch beschleunigte Ladungen.