8. Was ist Licht? Von Strahlen zu Maxwell
Strahlen und Amplituden #
Strahlenoptik ist sinnvoll, wenn Wellenlängen klein gegen die relevanten Öffnungen und Hindernisse sind. Das Brechungsgesetz ist
Winkel werden gegen die Flächennormale gemessen. Bei Interferenz werden kohärente Amplituden vor dem Quadrieren addiert. Für gleich große Amplituden gilt
Bei unabhängigen Quellen kann die Mittelung den Interferenzterm entfernen; dann addieren sich Intensitäten.
Die elektromagnetische Welle #
In ladungs- und stromfreiem Vakuum folgen aus Maxwell
c=299792458 m/s ist exakt definiert. Die Einzelwerte von μ₀ und ε₀ sind im heutigen SI keine exakt festgelegten Definitionskonstanten. Polarisation zeigt die transversale Struktur. Der Michelson–Morley-Versuch schränkte Äthermodelle ein; das klassisch erwartete führende Signal war zweiter Ordnung in v/c.