От издательства . ,.............................. 9
Из предисловия к третьему изданию .................... 11
Из предисловия ко второму изданию.................... 12
Предисловие к первому изданию....................... 12
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. Краткое историческое введение ................ 13
1. Основные законы оптики (13). § 2. Главнейшие этапы развития оптических теорий (16).
Глава II. Волны.............................. 25
§ 3. Образование волны. Волновое уравнение (25). §4. Монохроматические колебания и волны. Понятие о разложении Фурье (29). § 5. Энергия, переносимая электромагнитной волной (37). § 6. Классификация волн. Понятие о поляризации волн (4S).
Глава III. Фотометрические понятия и единицы .,,...,..... 43
§ 7. Основные понятия (43). § 8. Переход от энергетических величин к световым (51). § 9. Единицы аля световых измерений (52). § 10. Световые измерения (фотометрия) (56).
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА
Глава IV. Когерентность......................., . 62
5 П. Введение (62). § 12. Понятие о когерентности. Интерференция колебаний (62). § 13. Интерференция волн (65). § 14. Осуществление когерентных волн в оптике (69). § 15. Основные характеристики интерференционных схем (71). § 16. Различные интерференционные схемы (76). § 17. Значение размеров источника света. Пространственная когерентность (80). § 18. Роль поляризации при интерференции поперечных волн (86). § 19. Кажущиеся парадоксы в явлениях интерференции волн (88). § 20. Оптическая длина пути. Таутохронизм оптических систем (89). § 21. Интерференция немонохроматических световых пучков (91). § 22. Частично когерентный свет (94).
Глава V. Стоячие световые волны.................... 113
§ 23. Образование стоячих волн. Опыты Винера (113). § 24. Цветная фотография по методу Липпмана (118).
Глава VI. Локализация полос интерференции.............. 120
Цв
щи
1*
§ 25. Цвета тонких пластинок (120). § 26. Кольца Ньютона (125). § 27. Интер ференция в плоскопараллельных пластинках, Полосы равного наклона (128).
Глава VII. Интерференционные приборы и применения интерференции 131
$ 28. Интерферометр Жамена (131). § 29. Интерферометр Майкельсона (134). $ 30. Интерференционные приборы с многократно разделенными световыми пучками (136). $ 31. Интерференция при большой разности хода (142). $ 32. Некоторые применения интерференционных методов исследования (145).
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА Глава VIII. Принцип Гюйгенса и его применения........... 150
§ 33. Принцип Гюйгенса — Френеля (150). $ 34. Зонная пластинка (155). $ 35.Графическое вычисление результирующей амплитуды (158). $36. Простейшие дифракционные проблемы (160). § 37. Спираль Корню и применение ее для графического решения дифракционных задач (166). $ 38. Замечания относительно принципа Гюйгенса — Френеля (168).
Глава IX. Дифракция в параллельных лучах (дифракция Фраунгофера) 172
$ 39. Дифракция Фраунгофера от щели (172). $ 40. Влияние ширины щели на дифракционную картину (179). $ 41. Влияние размеров источника света (179). § 42. Дифракция от прямоугольного и круглого отверстий (182). $ 43. Гауссовы пучки (184). § 44. Дифракция на двух щелях (191). $ 45. Интерферометр Рэлея. Измерение углового диаметра звезд (193). § 46. Дифракционная решетка (198). § 47. Наклонное падение лучей на решетку (204). § 48. Фазовые решетки (206). | 49. Эшелон Майкельсона (209). $ 50. Характеристики спектральных аппаратов и сравнение их между собой (211). § 51. Роль спектрального аппарата при анализе светового импульса (219).
Глава X. Дифракция на многомерных структурах........... 22'
§ 52. Дифракционная решетка как одномерная структура (224). § 53. Дифракция на двумерных структурах (225). $ 54. Дифракционные явления на трехмерных структурах (227). § 55. Дифракция рентгеновских лучей (23f). § 56. Дифракция световых волн на ультраакустических волнах (232).
Глава XI. Голография........................... 23Е
$ 57. Введение (235). § 58. Голографирование плоской волны (237). § 59. Голографирование сферической волны (239). § 60. Голограммы Френеля трехмерных объектов (241). § 61. -Голограмма- как элемент идеальной оптической системы. Получение увеличенных изображений (248). § 62. Голограммы Фурье (254). § 63. Разрешающая способность голографических систем (256). § 64. Качество топографических изображений (259). § 65. Объемные голограммы (метод Денисюка) (262). $ 66. Цветные голографические изображения (265). § 67. Применение голографии. Голографическая интерферометрия (266).
ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ (ЛУЧЕВАЯ) ОПТИКА Глава XII. Основные положения лучевой оптики........... 27;
§ 68. Введение (272). § 69. Принцип Ферма (274). $ 70. Основные определения. Закон преломления и отражения. Принцип взаимности (277). ? 71. Преломление (и отражение) на сферической поверхности (280). S 72. Фокусы сферической поверхности (282). § 73. Изображение малых предметов при преломлении на сферической поверхности (284). $74. Увеличение. Теорема Лагранжа —. Гельмгольца. (285). § 75. Центрированная оптическая система (287). § 76. Преломление в линзе. Общая формула линзы (288). $ 77. Фокусные расстояния тонкой линзы (290). § 78. Изображение в тонкой линзе. Увеличение (292). § 79. Идеальные оптические системы (294).
Глава XIII. Аберрации оптических систем............... 30
§ 80. Введение (301). § 81. Каустическая поверхность. Характер ее симметрии (302). $ 82. Аберрации, обусловленные широкими пучками лучей (303). $ 83. Аберрации, обусловленные тонкими внеосевыми наклонными пучками лучей (306). $ 84. Астигматизм, обусловленный асимметрией системы (309). $ 85. Апланатизм. Условие синусов (310). $ 86. Аберрации, обусловленные зависимостью показателя преломления от длины волны (хроматические аберрации) (313).
Глава XIV. Оптические инструменты.................. 318
f от РПЛЬ диафрагм (318). § 88. Апертурная диафрагма, входной и выходной ' я (419) * 89 Диафрагма поля зрения. Люки (322), $ 90. Фотографический зра1пят (424) ? 91. Глаз как оптическая система (325). § 92. Оптические инстру-«РЯ?Ы вооружающие глаз (329) | 93. Проекционные устройства (336). «о/ Спектральные аппараты (337). S 95. Восприятие света. «Ночезрительная труба» М. В. Ломоносова (340).
Глава XV. Дифракционная теория оптических инструментов..... 346
в спектрографах (хроматическая разрешающая сила) (366).
ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА
Глава XVI. Естественный и поляризованный свет ........... 370
§ 101. Поперечность световых волн (370). $ 102. Распространение света через турмалин (372). § 103. Поляризация при отражении и преломлении света на границе двух диэлектриков (374). § 104. Ориентация электрического вектора в поляризованном свете (377). § 105. Закон Малюса (378). § 106. Естественный свет (379).
Глава XVII. Поляризация при двойном лучепреломлении ....... 380
§ 107. Двойное лучепреломление и поляризация света при прохождении- через кристалл исландского шпата (380). § 108. Поляризационные приспособления (384).
Глава XVIII. Интерференция поляризованных лучей ......... 388
§ 109. Опыты Френеля и Араго и их значение для упругой теории света (388). § 110. Эллиптическая и круговая поляризация света (390). § 111. Внутренняя структура естественного света (393). $112. Обнаружение и анализ эллиптически-и циркулярно-поляризованного света (396).
ШКАЛА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН
Глава XIX. Инфракрасные, ультрафиолетовые и рентгеновские лучи 400
§ 113. Инфракрасные и ультрафиолетовые лучи (400). $ 114. Открытие рентгеновских лучей и методы их получения и наблюдения (403). $ 115. Поглощение
Рентгеновского излучения (404). $ 116. Природа рентгеновских лучей (407). но ' ДиФРакц-ия рентгеновских лучей на кристаллической решетке (408). s 118. Спектрография рентгеновских лучей (409). $ 119. Сплошной рентгеновский спектр Понятие о характеристических лучах (412). $ 120. Оптика рентгеновских лучей (413). § 121. Шкала электромагнитных волн (415).
СКОРОСТЬ СВЕТА
л а в а XX. Скорость света и методы ее определения ........ 417
лея22(4таЧ1ние опытов по определению скорости света и первая попытка Гали-<> 194 пк Астрономические методы определения скорости света (418).
и гпУ, •"ао°Раторные методы определения скорости света (422). § 125. Фазовая групповая скорости света (427).
Глава XXI. Явление Допплера .......... . ........... 432
е ДопплеРа в ™?™»™ («3). $ 123. Явление
лава XXII. Оптика движущихся сред ................. 441
U1 ЛПК.ЧЕПИС
РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА ЧЕРЕЗ ГРАНИЦУ ДВУХ СРЕД
Глава XXIII. Отражение и преломление света на границе двух диэлектриков ......................... 470
§ 135. Отражение и преломление на границе двух диэлектриков. Формулы Фре-келя (470). § 136. Поляризация света при прохождении через границу двух диэлектриков. .Наглядная интерпретация закона Брюстера (479).
Г л а в-а XXIV. Полное внутреннее отражение.............. 482
§ 137. Явление полного внутреннего отражения (482). § 138. Исследование отраженной волны. Эллиптическая поляризация (483). § 139. Исследование преломленной волны (486).
Глава XXV. Основы металлооптики................... 489
§ 140. Характеристика оптических свойств металла (489). § 141. Оптические постоянные металлов и их определение (490).
ОПТИКА АНИЗОТРОПНЫХ СРЕД Глава XXVI. Основы кристаллооптики................. 495
§ 142. Анизотропные среды (495). § 143. Оптические свойства анизотропной среды (500). § 144. Поверхность волны (лучевая) и поверхность нормалей (503). § 145. Одноосные и двуосные кристаллы (506). § 146. Построение Гюйгенса для анизотропных сред (509). § 147. Экспериментальные данные о распространении света в одноосных кристаллах (512). § 148. Цвета кристаллических пластинок и интерференция поляризованных лучей (516). § 149. Эффекты пространственной дисперсии. Оптическая анизотропия кубических кристаллов (521).
Глава XXVII. Искусственная анизотропия............... 525
§ 150. Введение (525). § 151. Анизотропия, возникающая при деформациях (525). § 152. Двойное лучепреломление в электрическом поле (явление Керра) (527). § 153. Двойное лучепреломление в магнитном поле (явление Коттон —Мутона) (536).
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ОПТИКА
Глава XXVIII. Дисперсия и абсорбция света............. 538
§ 154. Трудности электромагнитной теории Максвелла (538). § 155. Дисперсия света. Методы наблюдения и результаты (540). § 156. Основы теории дисперсии (547). § 157. Поглощение (абсорбция) света (563). § 158. Ширина спектральных линий и затухание излучения (571).
Глава XXIX. Рассеяние света...................... 575
§ 159. Прохождение света через оптически неоднородную среду (575). § 160. Молекулярное рассеяние света (582). § 161. Спектры молекулярного рассеяния света (592). § 162. Комбинационное рассеяние света (600).
Глава XXX. Вращение плоскости поляризации............. 607
§ 163. Введение (607). § 164. Вращение плоскости поляризации в кристаллах (608) § 165. Уточнение методов определения вращательной способности (610). § 166. Вращение плоскости поляризации в аморфных веществах (612). § 167. Сахариметрия (614). § 168. Теория вращения плоскости поляризации (614). § 169. Магнитное вращение плоскости поляризации (618).
Глава XXXI. Явление Зеемана..................... 621
§ 170. Сущность явления Зеемана (621). § 171. Элементарная теория явления Зеемана (623). § 172. Аномальный (сложный) эффект Зеемана (627). § 173. Обратный эффект Зеемана. Его связь с явлением Фарадея (628). § 174. Явление Штарка (630).
ДЕЙСТВИЯ СВЕТА
г-л а в а XXXII. Фотоэлектрический эффект............... 633
„ ,75. Введение (633). § 176. Законы ^фотоэффекта^(635). § 177. Уравнение Эйн-
и их применения (649).
Г л а в а XXXIII. Явление Комптона................... 652
s 182 Сущность явления Комптона и его законы (652). § 183. Теория явления Комптона (654). § 184. Эффект Допплера и гипотеза световых квантов (656).
Глава XXXIV. Давление света...................... 660
§ 185. Экспериментальное изучение давления света (660). § 186. Давление света в рамках теории фотонов (663). § 187. Роль светового давления в некоторых космических явлениях (664).
Глава XXXV. Химические действия света............... 665
§ 188. Введение (665). § 189. Основные законы фотохимии (666). § 190. Сенсибилизированные фотохимические реакции (669). § 191. Основы фотографии (670). §192. Сенсибилизация фотографических пластинок (673). § 193. Восприятие света глазом (674).
ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Глава XXXVI. Законы теплового излучения.............. 682
§ 134. Тепловое излучение (682). § 195. Тепловое излучение и правило Прево (685). § 195. Закон Кирхгофа (687). § 197. Применение закона Кирхгофа. Абсолютно черное тело (690). § 198. Излучение нечерных тел (693). § 199. Закон Стефана — Больцмана (694). § 200. Закон смещения Вина (696). § 201. Формула излучения Планка (698).
Глава XXXVII. Применения законов теплового излучения...... 701
§ 202. Оптическая пирометрия (701). § 203. Источники света (706).
ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ
Глава XXXVIII. Излучение атомов и молекул. Спектральные зако-
номерности .......... ............. 711
4' Линейчатые спектры (711). § 205. Спектральные закономерности (713). §206. модели атома Дж. Дж. Томсона и Резерфорда (718). §207. Постулаты Бора (720). S^08. Атом водорода (722). §209. Резонансное излучение (726). § 210. Длительность возбужденного состояния (729). § 211. Радиационные процессы в кванто-°°и теории атома. Вывод формулы Планка по Эйнштейну (730). §212. Возбуждение свечения нагреванием (742). § 213. Полосатые спектры молекул в видимой и ультрафиолетовой областях (744). § 214. Инфракрасные спектры молекул (748).
глава XXXIX. Фотолюминесценция ................... 749
и тве ФлУ°Ресценция молекул (749). § 216. Фотолюминесценция жидкостей
'7?1'- § 220. Кристаллические фосфбры (765). § 221. Люминесцентный
И (766).
ЛАЗЕРЫ, НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА Глава XL. Оптические квантовые генераторы.............. 769
§ 222. Излучение электромагнитных волн совокупностью когерентных источников (771). § 223. Поглощение и усиление излучения, распространяющегося в среде (774). § 224. Эффект насыщения (776). § 225. Принцип действия оптического квантового генератора (779). § 226. Описание устройства и работы рубинового оптического квантового генератора (784). § 227. Гелий-неоновый лазер непрерывного действия (791). § 228.. Спектр излучения оптических квантовых генераторов (794). $ 229. Конфигурация поля, создаваемого оптическими квантовыми генераторами (801). $ 230. Генерация сверхкоротких импульсов света (811). § 231. Лазеры на красителях (816),
Глава XLI. Нелинейная оптика..................... 820
§ 232. Самофокусировка. (820). § 233. Самодифракция (824). § 234. Распространение группы волн в нелинейной среде (828). § 235. Основы теории нелинейной дисперсии (832). (5 236. Генерация кратных, суммарных и разностных гармоник (837). § 237. Отражение волн в нелинейной оптике (845). § 238. Параметрические нелинейные явления. (849). $ 239. Вынужденное комбинационное рассеяние света (853).
Упражнения.................................. 860
Именной указатель .............................. 917
Предметный указатель........................... 921
ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА
Общий курс оптики академика Г. С. Ландсберга (1890 — 1957) вышел в свет впервые в 1940 году. Основным материалом, определившим содержание книги, послужили лекции автора на физическом факультете Московского государственного университета, литографированные еще в 1935 году.
При подготовке последующих изданий Г. С. Ландеберг использовал дальнейшее развитие своего курса в Московском физико-техническом институте. Со времени выхода первого издания книга неоднократно перерабатывалась и дополнялась, и последнее подготовленное автором (четвертое) издание книги вышло в свет в 1957 году.
Несмотря на свое давнее для современного учебника физики происхождение, книга Г. С. Ландсберга сохранила -до наших дней ведущее место в учебной литературе по основам оптики. Однако последние 15—20 лет ознаменовались крупнейшими научными достижениями в физической и прикладной оптике, уже вошедшими в систему ее преподавания. Поэтому перед выпуском в свет нового, пятого, издания «Оптики» потребовалось дополнить книгу новым фактическим материалом и частично изменить изложение некоторых ее глав, сохраняя общую структуру и стиль учебника по возможности неизменными.
^Настоящее издание книги, пересмотренное и дополненное группой учеников и бывших сотрудников Г. С. Ландсберга, наряду с частично модернизированной трактовкой прежнего материала, содержит изложение физических основ новых направлений оптики, сложившихся за последние годы. Подавляющая часть материала, введенного в книгу, непосредственно или косвенно связана с созданием оптических квантовых -генераторов (лазеров).
Не отмечая здесь некоторых изменений в прежнем тексте учебника, укажем лишь (следуя содержанию книги) наиболее существенные дополнения и их авторов. В главу IV введен параграф, посвященный развитию учения о когерентности света (§ 22, на-гГ' П< МотУлевич ПРИ участии Т. И. Кузнецовой). В гла-Добавлен параграф о свойствах гауссовых пучков (§ 43, Раутиан). Включена новая глава XI, в которой изложены
Цена: 300руб.
