Techniklexikon

Wellenoptik

Optik, physikalische Optik, Teilgebiet der klassischen Optik, das auf der Wellennatur des Lichts basiert. Die Wellenoptik ermöglicht die Erklärung der mit den Gesetzen der geometrischen Optik nicht verständlichen Phänomene wie Beugung, Interferenz und Polarisation des Lichts. Aber auch die Brechung und Reflexion und damit alle Fragen der Ausbreitung des Lichts lassen sich wellenoptisch erklären. Eine zentrale Grösse der Wellenoptik ist demnach auch die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

Die Wellenoptik wurde in ihrer ersten Form als Undulationstheorie des Lichts von C. Huygens, T. Young und A.P. Fresnel entwickelt und später durch J.C. Maxwell in die Lehre von den elektromagnetischen Wellen integriert, für die allgemein die Maxwell-Gleichungen die theoretische Grundlage sind.

Die Wellenoptik versagt bei hohen Frequenzen, da dort der korpuskulare Charakter des Lichts in den Vordergrund tritt. So können Wechselwirkungseffekte von Licht mit Materie von der Wellenoptik nicht erklärt werden, und man muss die Quantenoptik zu Rate ziehen, die von der Teilchennatur des Lichts ausgeht.