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Weitere Vereinfachungen bieten die Zusammenhänge der Gaußschen Optik, welche dann gültig ist, wenn nur Strahlen nahe der optischen Achse betrachtet werden. Unter dieser Bedingung schließen diese nur in einem minimalen Winkel zur optischen Achse ein, so dass es zulässig ist, die Winkelfunktionen direkt durch die Winkel selbst zu ersetzen.

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Trotz obiger Definitionen werden im Folgenden die Erläuterungen zur geometrischen Optik mit großen Winkeln und großen Abständen zur jeweiligen optischen Achse dargestellt, um das Erkennen der grundlegenden Zusammenhänge zu erleichtern.

Abb. 52: Johann Carl Friedrich Gauß (1777 - 1855), deutscher Mathematiker, Astronom, Geologe und Physiker (Wikipedia, gemeinfrei [A18])