Unter Wellenoptik versteht man den Bereich der Optik, der sich mit der Beschreibung von Licht als Wellenphänomen befasst. Dies beinhaltet Eigenschaften wie Interferenzen und Beugungen.
Das Huygens-Fresnel-Prinzip ist eine wichtige Theorie in der Wellenoptik. Es besagt, dass jeder Punkt einer Wellenfront als Ursprung einer neuen Welle (Elementarwelle) fungiert. Diese Interferenz von Elementarwellen erklärt Phänomene wie die Beugung und Interferenz von Licht.
Interferenz bezieht sich auf das Phänomen, wenn sich zwei oder mehr Wellen überlagern und die resultierende Welle eine veränderte Amplitude aufweist. Bei konstruktiver Interferenz wird die Gesamtamplitude größer, bei destruktiver Interferenz wird sie kleiner.
Die Beugung ist das Phänomen, bei dem Lichtwellen um Hindernisse herum oder durch Öffnungen hindurchgehen und sich dabei ausbreiten. Die Beugung führt dazu, dass Licht nicht geradlinig, sondern in Wellenform verläuft.
Der Doppelspaltversuch ist ein Schlüsselexperiment in der Wellenoptik. Licht, das durch zwei parallele Spalte auf eine Leinwand trifft, erzeugt ein Beugungsmuster mit hellen und dunklen Streifen. Dies ist ein Beweis für die wellenartige Eigenschaft von Licht.
Polarisiertes Licht ist Licht, bei dem die elektrischen Feldvektoren in einer bestimmten Richtung schwingen. Es kann entstehen, wenn Licht durch bestimmte Materialien hindurchtritt oder reflektiert wird. Diese Materialien können die Schwingungsebene des Lichts in eine bestimmte Richtung ausrichten.
Die Wellenlänge ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wellenbergen und ist ein Maß für die Energie der Welle. Die Wellenlänge des Lichts bestimmt dessen Farbe, wobei kurzwelliges Licht tendenziell blau und langwelliges Licht eher rot ist.
Der Brechungsindex ist das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zur Lichtgeschwindigkeit in einem Medium. Es gibt an, wie stark Licht beim Übergang in ein anderes Medium gebrochen wird.
Das Snelliussche Gesetz beschreibt die Änderung der Ausbreitungsrichtung von Licht beim Übergang von einem Medium in ein anderes. Es besagt, dass das Verhältnis der Sinuswerte der Einfallswinkel und Brechungswinkel gleich dem Verhältnis der Brechungsindices der beiden Medien ist.
Totalreflexion ist ein Phänomen, bei dem Licht an der Grenzfläche zweier Medien vollständig reflektiert wird, statt in das zweite Medium einzutreten. Dies tritt auf, wenn das Licht von einem medium mit einem höheren Brechungsindex in ein Medium mit einem niedrigeren Brechungsindex übergeht und der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel ist.