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2.4. STRAHLPROPAGATION 35
Abbildung 2.9: Gemessene Daten der 1/e Intensitäts isolinien
(r0(z)) eines fokusierten Gauss’schen Strahls (λ = 532 nm,
bei einer effektiven Brennweite des Teleskops von (ftot = 80 mm)
und die Rechnung für Strahlausbreitung in Wasser (nH2O = 1.33).
[Walt02]
Der Strahl ist bei bekanntem Brechungsindex n also vollständig definiert durch den Radius
in der Strahltaille r0 am Ort z = 0 und die Wellenlänge des Lichts! Die typische Form ist in
Abbildung 2.9 illustriert.
Der endliche Durchmesser im Fokus ist eine Folge der Erhaltung des Phasenraumvolumens
den das Lichtbündel einnimmt (Nöther’sches Theorem) 5 oder auch der Heisenberg’schen
Unschärferelation.
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Beispiel: Fokusierung(bitte mitschreiben!)
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5 Die Ausbreitung des Lichts kann in der Matrizenoptik beschrieben werden durch DΦ := ∂Φ
∂xk .
DΦ ist symplektisch (eine symplektische Matrix M erfüllt M T JM = J) und folglich ist das Phasenraumvolumen
konstant.