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Matrixoptik

Formulierung der paraxialen Optik (geometrische Optik mit optischer Achse und kleinen Winkeln) mit Hilfe von Matrizen, da die entsprechenden Gleichungen zur Strahlberechnung linear in den Variablen x (Koordinaten der optischen Punkte, z.B. Strahlschnittpunkt mit der optischen Fläche bei der Brechung, Bild- und Objektpunkte bei der Translation usw.) und a (Cosinus des Winkels zwischen x-Achse und Strahl) sind.

Die Brechung an einer sphärischen Grenzfläche mit Krümmungsradius R1 und Brechungsindizes n, n' lässt sich beispielsweise schreiben als

Matrixoptik

mit der Brechungsmatrix

Matrixoptik

(Matrixoptik) und den Vektoren

Matrixoptik

Für die Translation lautet die Transformation

Matrixoptik

mit der Translationsmatrix

Matrixoptik

wobei D12 der Abstand der beiden Grenzflächen ist.

 

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