2018-02-13
398
Оглавление.
Ðàçäåë 1. Основные положения оптики................................................ 5
§ 1. Введение.................................................................................................................. 5
§ 2. Электромагнитные волны................................................................................... 5
§ 3. Поперечность электромагнитных волн............................................................. 7
§ 4. Решение волнового уравнения............................................................................... 8
§ 5. Излучение диполя................................................................................................... 9
§ 6. Характеристики электромагнитных волн...................................................... 10
§ 7. Энергетические характеристики..................................................................... 10
§ 8. Фотометрия и фотометрические величины................................................... 11
§ 9. Геометрическая оптика..................................................................................... 12
Ðàçäåë 2. Интерференция света............................................................ 16
§ 1. Сложение волн..................................................................................................... 16
§ 2. Опыт Юнга.......................................................................................................... 17
§ 3. Когерентность.................................................................................................... 18
§ 4. Интерферометры............................................................................................... 24
§ 5. Интерференция в тонких пленках..................................................................... 25
§ 6. Многолучевая интерференция............................................................................ 27
§ 7. Применение интерференции............................................................................... 27
§ 8. Основные методы получения и наблюдения интерференции......................... 28
§ 9. Методы наблюдения интерференции. Расчет интерференционных картин двух источников................................................................................................................ 28
§ 10. Интерференция света в тонких пластинах. Полосы равного наклона. Полосы равной толщины.................................................................................................................... 29
§ 11. Практическое применение явления интерференции. Просветленная оптика. 29
Ðàçäåë 3. Дифракция света................................................................... 31
§ 1. Принцип Гюйгенса-Френеля................................................................................ 31
§ 2. Дифракция Френеля............................................................................................. 31
§ 3. Критерий Релея. Разрешающая способность оптических приборов............ 31
§ 4. Дифракция на пространственной решетке. Формула Вульфа - Бреггов...... 32
§ 5. Голография........................................................................................................... 32
Ðàçäåë 4. Распространение света в веществе...................................... 33
§ 1. Классическая электронная теория движения оптических электронов....... 33
§ 2. Дисперсия света................................................................................................... 33
§ 3. Поглощение света............................................................................................... 33
§ 4. Поляризация света.............................................................................................. 34
§ 5. Поляризация света при отражении. Угол Брюстера..................................... 34
§ 6. Двойное лучепреломление.................................................................................... 34
§ 7. Вращение плоскости поляризации..................................................................... 35
§ 8. Рассеяние света в оптически неоднородных средах....................................... 35
Ðàçäåë 5. Генерация света..................................................................... 36
§ 1. Тепловое излучение............................................................................................... 36
§ 2. Характеристики теплового излучения............................................................. 36
§ 3. Закон Стефана-Больцмана и закон Вина. Формула Релея-Джинса............... 37
§ 4. Формула Планка.................................................................................................. 38
Ðàçäåë 6. Фотоны................................................................................... 39
§ 1. Тормозное рентгеновское излучение.................................................................. 39
§ 2. Фотоэффект....................................................................................................... 39
§ 3. Опыт Боте........................................................................................................... 40
§ 4. Эффект Комптона............................................................................................. 40
Ðàçäåë 7. Элементы квантовой оптики.............................................. 41
§ 1. Внешний фотоэффект....................................................................................... 41
§ 2. Эффект Комптона............................................................................................. 41
§ 3. Тепловое излучение. Закон Кирхгофа................................................................. 41
§ 4. Спектральная излучательная способность абсолютно черного тела.......... 42
§ 5. Законы теплового излучения.............................................................................. 43
§ 6. Оптическая пирометрия.................................................................................... 43
Ðàçäåë 1. Основные положения оптики.
Введение.
Оптика - это наука о свете. Она занимается изучением природы света, закономерностей его испускания, распространения и взаимодействия с веществом.
Курс оптики является продолжением и логическим развитием теории электричества и магнетизма.
Свет представляет собой электромагнитные волны с длиной волны 400-700 нм. Для сравнения на шкале электромагнитных волн (рис.1) представлены другие виды излучения, среди которых можно выделить радиоволны, которые возникают в основном при низкочастотных колебаниях тока в антеннах, СВЧ и ИК излучение, которое создается при колебаниях молекул, видимое излучение, которое определяется колебаниями электронов в атомах, g-излучение, сопровождающее ядерные реакции.
Рисунок 1
Оптика имеет дело с электромагнитными волнами с очень короткой длиной волны 400-700 нм. Однако, это важная самостоятельная дисциплина. Причин здесь несколько:
Свет и информация. Свет играет важную роль в получении информации: 90% информации человек получает через зрение.
Свет и вещество. Свет имеет высокую частоту колебаний, которая близка к частоте колебаний электронов в атомах и молекулах и интенсивно взаимодействует с веществом. Это свойство света позволило разработать разные методы воздействия на вещество, и методы его изучения.
Современное условное деление оптики можно представить себе следующим образом:
Рисунок 2
Инженер должен иметь понятие о принципах функционирования современной электроники, лазеров, о современных способах измерения и контроля параметров материалов, неразрушающем контроле, формировании и обработке изображений, передаче информации и других дисциплин, в основе которых лежит оптика.
Почему мы видим именно в диапазоне 380 - 760 нм.?
