astro-shop - Practical Computer-Aided Lens Design

Dieses Buch behandelt Entwurf und Bewertung von optischen Linsen mit der Hilfe eines Computers. Die mühsamen, erfahrungsbasierten Methoden zum Entwurf optischer Systeme, die in der Vergangenheit angewandt wurden, sind durch die weite Verbreitung günstiger Computer weitgehend abgelöst worden. Heutzutage ist der Entwicklungsprozess wesentlich direkter, schneller und unvergleichlich einfacher.

Der Autor arbeitet das Thema allgemein und grundlegend auf, das Buch ist nicht auf ein bestimmtes Software-Produkt eingeschränkt. Demnach sollte dieses Buch auch für viele zukünftige Jahre von Nutzen sein.

Das Buch gliedert sich in zwei große Teile, erstens die grundlegenden Konzepte und theoretischen Hintergründe, zweitens eine Reihe von Entwurfsbeispielen für verschiedene Zwecke. Zum ersten Teil gehört im wesentlichen das begriffliche und mathematische Handwerkszeug, das für optische Konstruktionen erforderlich ist. Die Grundbegriffe des Lichtes und der abbildenden Systeme werden zuerst angesprochen, einfache optische Systeme folgen. Über grundlegende optische Analysis und geometrische Aberrationsberechnung geht dieser Teil zu den Eigenschaften optischer Gläser, Berücksichtigung von Wellenfronten bei der Berechnung und die Betrachtung erforderlicher mathematischer Spezialfunktionen über. Der erste Teil wird durch Kapitel zur Optimierung und zu Fabrikationsfehlern und -toleranzen abgeschlossen.

Im zweiten Teil finden sich dann umfangreiche Erläuterungen und Grafiken zu verbreiteten optischen Systemen. Hier werden die beim Entwurf zu berücksichtigenden Aspekte beschrieben, Problemquellen aufgezeigt und Verbesserungsmöglichkeiten angesprochen. Einige der behandelten Systeme sind zum Beispiel achromatische Doppellinsen, das Cooke-Triplet, die Doppel-Gauss Optik sowie Cassegrain- und Schmidt-Teleskope. Auch dieser Teil schließt mit einem Kapitel zum Problem der Toleranzen ab.

Mit seinem umfangreichen theoretischen und technischen Hintergrund wendet sich das Buch an fortgeschrittene Amateurastronomen, die auch ihre Optiken selbst konstruieren wollen, an jeden der für professionelle Arbeit Hintergründe zum Entwurf von Optiken benötigt und an Studenten, deren Studium die Beschäftigung mit Einzelheiten der Optik beinhaltet.