Общий курс физики. В 5 т. Том IV. Оптика. Сивухин Д.В.

Общий курс физики. В 5 т. Том IV. Оптика. 

  Сивухин Д.В.

3-е изд., стереот. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 792 с.

Четвертый том курса физики, широко известного у нас в стране и за рубежом. Книга написана на основе лекций, которые в течение ряда лет читались автором студентам Московского физико-технического института. Основное внимание уделено выяснению физического смысла и содержания основных законов и понятий оптики, установлению границ применимости этих законов, развитию у студентов навыков физического мышления и умения ставить и решать конкретные задачи.

Второе издание четвертого тома вышло в 1985 г.

Для студентов физических и математических факультетов университетов, физико-технических и инженерно-физических институтов, а также вузов, где физика является основной дисциплиной.
 

Формат: djvu / zip

Размер: 8,8 Мб

ОГЛАВЛЕНИЕ:

Предисловие    ..................................       7

ГЛАВА  I

ВВЕДЕНИЕ

§ 1.     Предмет оптики   ............................     9

§ 2.     Геометрическая оптика   ........................     12

§ 3.     Эволюция представлений о природе света   .............                                        20

§ 4.     Искривление световых лучей в неоднородных сферах    ......                          33

§ 5.     Плоские электромагнитные волны ..................              37

§ 6.     Предельный переход от волновой оптики к геометрической ...                      44

§ 7.     Принцип Ферма    ............................           49

§ 8.     Групповая скорость   ..........................           57

ГЛАВА II

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ОПТИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

§ 9.     Понятие оптического изображения    .................    67

§ 10.   Преломление на сферической поверхности. Сферические зеркала

и тонкие линзы .............................    73

§ 11.   Общие свойства центрированных оптических систем .......    78

§ 12.   Сложение центрированных систем. Толстые линзы ........    89

§ 13.   Ограничение лучей при помощи диафрагм .............    96

§ 14.   Астигматические пучки лучей. Каустика ..............   101

§ 15.   Геометрические аберрации центрированных систем ........  106

§ 16.   Хроматическая аберрация    ......................  113

§ 17.   Условие отсутствия дисторсии ....................120

§ 18.   Условие синусов Аббе   .........................   122

§ 19.   Теорема   косинусов.   Стигматические   изображения   широкими

пучками лучей   .............................  129

§ 20.   Об абсолютно оптических инструментах   ..............  135

§ 21.   Глаз и зрение ..............................  139

§ 22.   Фотометрические понятия и единицы ................152

§ 23.   Яркость и освещенность оптического изображения. Нормальное

увеличение    ...............................  163

§ 24.   Оптические инструменты .......................  172

§ 25.   Электрические и магнитные линзы   .................  190

ГЛАВА III

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА

§ 26.   Общие сведения об интерференции   ................. 199

§ 27.     Классические интерференционные опыты   ............. 210

§28.     Влияние размеров источника света. Пространственная когерент­
ность ................................... 217

§ 29.     Спектральное разложение    ...................... 225

§ 30.    Влияние немонохроматичности света   ................ 230

§ 31.     Корреляция и когерентность света    ................. 234

§ 32.   Теорема Ван-Циттера-Цернике    ................... 240

§ 33.   Интерференция в пленках и пластинках   .............. 242

§ 34.    Интерферометр Жамена   ....................... 249

§ 35.   Интерферометр Майкельсона    .................... 256

§ 36.   Многолучевая интерференция   .................... 258

§ 37.   Стоячие световые волны    ....................... 267

§ 38.   Излучение Вавилова-Черенкова ................... 271

ГЛАВА  IV

ДИФРАКЦИЯ СВЕТА

§ 39.   Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля ............  277

§ 40.   Дифракция на оси от круглого отверстия и экрана. Зонная пла­стинка     284

§ 41.   Метод   Френеля  решения  дифракционных  задач.   Дифракция

Фраунгофера и Френеля    .......................  291

§ 42.   Зоны Шустера и спираль Корню    ..................  298

§ 43.   Принцип Гюйгенса в формулировке Кирхгофа   ..........  304

§ 44.   Дифракция Фраунгофера на щели    .................  309

§ 45.   Дифракция Фраунгофера на отверстиях  ..............315

§ 46.   Дифракционная решетка   .......................  320

§ 47.   Дифракционная решетка как спектральный прибор    .......  329

§ 48.   Эшелон Майкельсона и интерференционные спектральные при™

боры   ...................................  334

§ 49.   Разрешающая способность призмы   .................  339

§50.   Действие спектрального аппарата на световые импульсы   ....  344

§ 51.   Вогнутая отражательная решетка ..................  350

§ 52.   Дифракция на решетке как краевая задача   ............  353

§53.   Примеры на применение метода Рэлея   ...............359

§ 54.   Голография  ...............................  363

§ 55.   Световое поле вблизи фокуса .....................  374

§ 56.   Разрешающая способность телескопа и микроскопа    .......  378

§ 57.   Теория и демонстрационные опыты Аббе ..............  388

§ 58.   Телескоп без объектива. Получение изображений с помощью ма­лых отверстий   395

§ 59.   Фазовый контраст   ...........................  399

§ 60.   Измерение угловых диаметров звезд    ................  402

§61.   Дифакция на двумерных и трехмерных решетках. Дифракция

рентгеновских лучей ..........................  407

ГЛАВА V

ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА

§ 62.   Поляризованный и естественный свет ................  420

§ 63.   Число независимых граничных условий в электромагнитной те™

ории света ................................  423

§ 64.   Геометрические законы отражения и преломления волн  .....  426

§ 65.   Формулы Френеля ...........................  430

§ 66.   Полное отражение   ...........................  436

§ 67.   Прохождение света через плоскопараллельную пластинку. Про™

светление оптики ............................  441

§ 68.   Распространение света в среде с точки зрения молекулярной оп™

тики   ...................................  450

§ 69.   Вывод формул Френеля в молекулярной оптике    .........  455

§ 70.   Отступления от формул Френеля   ..................  459

ГЛАВА  VI

ОПТИКА МЕТАЛЛОВ

§ 71.   Уравнения Максвелла и волны в металлах .............  466

§ 72.   Геометрические законы отражения и преломления света на гра™

нице металла   ..............................  469

§ 73.   Формулы Френеля. Измерение оптических констант металлов    .  472

§ 74.   Аномальный скин-эффект и эффективная диэлектрическая про™

ницаемость   ...............................  478

ГЛАВА  VII

КРИСТАЛЛООПТИКА

§ 75.   Плоские волны в кристаллах .....................           481

§ 76.   Оптически одноосные кристаллы    ..................         483

§ 77.   Поляризационные устройства    ....................        491

§ 78.   Анализ поляризованного света ....................          499

§ 79.   Интерференция поляризованных лучей ...............                                        508

§ 80.   Нормальные скорости и поляризация волн в двуосных кристаллах          520

§ 81.   Лучи, волновые нормали и связь между ними ...........                                  528

§ 82.   Коническая рефракция   ........................         537

§ 83.   Замечания об отражении и преломлении света на границе кри­
сталлов    .................................     543

ГЛАВА  VIII

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ОПТИКА

§ 84.   Классическая теория дисперсии света ................                                           548

§ 85.   Понятие о дисперсионной формуле квантовой механики .....                      559

§ 86.   Методы экспериментального исследования аномальной дисперсии           564

§ 87.   Дисперсия плазмы ...........................          569

§ 88.   Средняя плотность электромагнитной энергии в диспергирую™

щих средах   ...............................       573

§ 89.   Поглощение света и уширение спектральных линий    .......                         576

§ 90.   Двойное преломление света в электрическом и магнитном полях               583

§91.   Линейный электрооптический эффект Поккельса .........                               594

§ 92.   Эффект Зеемана ............................  596

§ 93.   Понятие об эффекте Штарка .....................  602

§ 94.   Вращение плоскости поляризации ..................  604

§ 95.   Магнитное вращение плоскости поляризации   ...........611

§ 96.   Временная и пространственная дисперсия. Теория естественной

оптической активности   ........................  617

§ 97.   О тепловых флуктуациях .......................  626

§ 98.   Рассеяние света .............................  632

§ 99.   Явление Мандельштама-Бриллюэна    ................  643

§100. Комбинационное рассеяние света    ..................  649

ГЛАВА  IX
ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
§ 101. Принцип относительности в ньютоновской и релятивистской ме­
ханике  ..................................                    655

§ 102. Опыт Майкельсона    ..........................          659

§ 103. Независимость скорости света от движения источника ......                         665

§ 104. Понятие одновременности    ......................          667

§ 105. Преобразование координат и времени в теории относительности               671

§106. Лорентцово сокращение длины и замедление времени   ......                          680

§ 107. Эффект Допплера и аберрация света ................                                             688

§ 108. Эффект Допплера в акустике и теории эфира ...........                                    695

§109. Замедление хода часов в гравитационном поле    ..........699

§ 110. Сложение скоростей в теории относительности   ..........                                702

§111. Релятивистская механика .......................      706

ГЛАВА  X

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

§ 112. Равновесное излучение в полости   ..................          713

§ 113. Закон Кирхгофа   ............................         717

§ 114. Формула Кирхгофа-Клаузиуса    ...................          721

§ 115. Закон Стефана-Больцмана ......................            723

§ 116. Теорема и закон смещения Вина ...................    726

§ 117. Формула Рэлея-Джинса    .......................       731

§ 118. Формула Планка ............................    737

§119. Спонтанное и индуцированное излучение ..............                                       743

ГЛАВА  XI

ЛАЗЕРЫ И НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА

§ 120. Принципы работы лазера .......................  748

§ 121. Рубиновый лазер ............................  754

§ 122. Гелий-неоновый лазер  .........................  762

§ 123. Нелинейная поляризация среды   ...................  765

§ 124. Первое  приближение.   Оптическое  детектирование.   Генерация

вторых гармоник, суммарной и разностной частот   ........  768

§ 125. Второе приближение. Самофокусировка   ..............  773

§126. Параметрическая генерация света ..................  776

Именной указатель   ..............................  780

Предметный указатель ............................  783