Р. ДИТЧБЕРН ФИЗИЧЕСКАЯ ОПТИКА

1. АННОТАЦИЯ

2. Предисловие редактора перевода

3. Глава 1. Введение
1. Свет и физика
2. Волны или корпускулы
3. Лучи света
4. Интерференция и дифракция
5. Развитие волновой теории
1. Длина волны света
2. Скорость света
3. Поляризация света
6. Электромагнитная теория света
7. Электромагнитный спектр
8. Фотоны
9. Теория относительности
10. Современная теория
4. Глава 2. Введение в волновую теорию света
1. Основные положения
2. Простой гармонический осциллятор
1. Экспериментальные данные
2. Уравнения движения
3. Произвольные постоянные
4. Общие уравнения движении
3. Векторное представление гармонического движения
4. Уравнение распространения возмущения в одном измерении
1. Длина волны и волновое число
2. Фаза волны
5. Распространение волн в трех измерениях
6. Плоские волны
7. Волновое уравнение
8. Скорость распространения волн
1. Волны в стержне
9. Перенос волной энергии и импульса (количества движения)
10. Сферические волны Закон обратных квадратов
11. Фотометрия Определение фотометрических величин
12. Явление Допплера-Физо
13. Представление волнового движения комплексными величинами
14. Литература
5. Глава 3. Волновая теория. Суперпозиция волн
1. Принцип суперпозиции
2. Сложение гармонических колебаний
1. Алгебраический метод
2. Векторный метод
3. Расчет пpи помощи комплексных величин
3. Принцип Гюйгенса
4. Отражение и преломление волн на плоских поверхностях
1. Волновая теория отражения и преломления
5. Отражение и преломление на сферической поверхности. Зеркала и линзы
6. Дисперсия
7. Стоячие волны
8. Опыт Винера
9. Коэффициент отражения Нормальное падение света
10. Оптическая разность хода
11. Корпускулярная теория отражения и преломления
6. Глава 4. Волновые импульсы конечной длины
1. Источники света. Типы спектров
1. Линейчатые и непрерывные спектры
2. Полосатые спектры
3. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение
4. Спектры поглощения
5. Атомные осцилляторы
2. Интерферометр Майкельсона
1. Видимость колец
3. Волны несинусоидальной формы
4. Ряды Фурье
5. Интеграл Фурье
6. Группа волн с гауссовым распределением амплитуды
7. Ширина спектральных линий
8. Распространение группы волн в диспергирующей среде
9. Групповая скорость
10. Представление света группами волн
11. Белый свет
12. Литература
13. Приложение 4А Юстировка интерферометра Майкельсона
14. Приложение 4Б Теорема Фурье. Ряды и интегралы Фурье
1. Разложение резко ограниченного цуга волн
2. Форма резко ограниченной полосы частот
3. Распределение энергии в затухающей гармонической волне
4. Группа волн с гауссовым распределением
5. Распространение группы волн в диспергирующей среде
7. Глава 5. Интерференция света
1. Закон фотометрического сложения
2. Взаимодействие волн, излучаемых независимыми источниками света
3. Когерентные и некогерентные пучки света
4. Образование интерференционных полос
5. Интерференция света от двух когерентных источников
6. Интерференция в тонких пленках
7. Видимость интерференционных полос
8. Интерференционные полосы как области постоянной разности хода
9. Полосы равного наклона
10. Полосы равной толщины
11. Кольца Ньютона
12. Локализация интерференционных полос
13. Неотражающие слои
14. Высоко отражающие слои
15. Многолучевая интерференция
16. Интерферометр Фабри-Перо
17. Пластинка Люммера-Герке
18. «Канавчатый» спектр
19. Интерференционный метод калибровки шкалы спектрометра
20. Последовательное расположение двух интерферометров
21. Ахроматические полосы
22. Ахроматическая система полос
23. Интерференционные светофильтры
8. Глава 6. Дифракция света
1. Введение
2. Дифракция Френеля и дифракция Фраунгофера
3. Развитие принципа Гюйгенса
4. Методы Френеля
5. Зоны Френеля
6. Дифракция Френеля на круглом отверстии
7. Дифракция Френеля на круговом экране
8. Дифракция Фраунгофера
9. Дифракционная решетка
10. Двумерные решетки
11. Муаровые полосы
12. Трехмерные решетки
13. Фактор рассеяния
14. Распределение интенсивности между главными максимумами

15. Решетки, нарезанные на стекле и на металле
16. Эшелетты
17. Изготовление дифракционных решеток
18. Амплитудные и фазовые решетки
19. Эшелон и эшель
20. Теория эшелона и эшели
21. Теория дифракции Общие вопросы
22. Исследования Кирхгофа
23. Гипотеза Сен-Венана
24. Дальнейшее развитие концепции группы волн
25. Пучок конечной ширины Одномерный случай
26. Дифракция на двумерном экране
27. Дифракция на круглом отверстии
28. Дифракция на большом числе одинаковых диафрагм
29. Хаотическое расположение дифракционных элементов
30. Теорема Бабине
31. Дифракция на большом числе круговых диафрагм или экранов
32. Эриометр Юнга
33. Дифракция света на ультразвуковых волнах
34. Прямолинейное распространение света
35. Принцип Ферма
36. Связь между волновой и лучевой оптикой
37. Лучи и нормали к волновому фронту
38. Лучи и группы волн
39. Принцип Ферма как общая формулировка законов лучевой оптики
40. Приложение 6А Дифракционная формула Кирхгофа
1. Приближения форма уравнения Кирхгофа
41. Приложение 6Б Вогнутая дифракционная решетка
42. Приложение 6В Зонная пластинка
43. Приложение 6Г Дифракция Френеля
1. Интегралы Френеля
2. Спираль Корню
3. Дифракция на прямолинейном крае непрозрачного экрана
9. Глава 7. Оптические приборы. Коаксиальные системы линз и зеркал
1. Образование изображений
2. Коаксиальные системы сферических поверхностей
3. Параксиальные лучи
4. Правило знаков и обозначения
5. Преломление на сферической поверхности
6. Увеличение
7. Условия Максвелла
8. Кардинальные точки
9. Фокальные точки и главные точки
10. Построение изображений
11. Расчет положения изображения и его размера
12. Узловые точки
13. Системы, работающие на пропускание, с одинаковыми средами по обеим сторонам
14. Катодиоптрические, или отражательные, системы
15. Расчет положения кардинальных точек
16. Формулы для оптической силы системы
17. Положение фокусов
18. Телескопические системы
19. Общее замечание по поводу расчета коаксиальных систем
20. Хроматическая аберрация
21. Ахроматические системы
22. Диафрагмы
23. Апертурная диафрагма
24. Диафрагма поля зрения
25. Полевая линза
26. Глаз
27. Увеличители и окуляры
28. Микроскоп
29. Отражательный телескоп
30. Зеркала и призмы, используемые в качестве зеркал
31. Монохроматор постоянного отклонения
32. Телеобъективы и объективы с переменным фокусным расстоянием
33. Проекционные системы
34. Приложение 7А. Волокнистая оптика
1. Светопровод
2. Образование изображения
10. Глава 8. Точность оптических измерений и волновые свойства света
1. Несовершенство изображений, связанное с дифракцией
2. Критерий Рэлея
3. Предел разрешения для телескопа
4. Предел разрешения для глаза
5. Полезное и бесполезное увеличение, даваемое оптическим прибором
6. Разрешающая сила призменного спектроскопа
7. Разрешающая сила спектроскопа с дифракционной решеткой
8. Волновой критерий Рэлея для качества изображения
9. Точность измерении при использовании зеркального отсчета
10. Развитие теории разрешающей силы
11. Разрешающая сила эталона Фабри-Перо
12. Разрешающая сила микроскопа
13. Разрешение при некогерентном освещении
14. Расчет разрешающей способности микроскопа при когерентном освещении объекта. Теория Аббе
15. Воспроизведение микроскопом деталей наблюдаемых объектов
16. Применение ряда Фурье
17. Фазо-контрастная микроскопия
18. Оптимальное увеличение микроскопа
19. Монохроматичность изучения, выделенного спектральным прибором из непрерывного (сплошного) спектра
20. Полосы Тальбота
11. Глава 9. Измерения при помощи интерферометров
1. Классификация по типам интерференции
2. Классификация применений интерферометров
3. Проверка качества оптических деталей
4. Интерферометр Тваймана-Грина
5. Метод Физо
6. Многолучевая интерференция
7. Проверка концевых мер
8. Двойной интерферометр
9. Измерение механических смещений
10. Измерение показателя преломления и малых различий в показателях преломления
11. Рефрактометр Жамена
12. Измерение длин вол
13. Сравнение длин волн методом совпадений интерференционных картин
14. Сравнение длин волн методом совпадения дробных частей порядка
15. Сравнение оптических и механических эталонов длины
16. Современные работы по установлению стандарта длины
17. Исследование сверхтонкой структуры спектральных линий
1. Вспомогательные приборы
12. Глава 10. Приемники излучения
1. Селективные и неселективные приемники
2. Относительная чувствительность
3. Тепловые приемники
4. Постоянная времени тепловых приемников
5. Селективные приемники
6. Фотоэлементы с внешним фотоэффектом
7. Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом и фотоэлементы с запирающим слоем
8. Минимальный регистрируемый поток

9. Фотографическая пластинка
10. Калибровка селективных приемников
11. Физическая фотометрия
12. Спектрофотометры
13. Абсорбционная спектрофотометрия
14. Глаз как приемник излучения
15. Фотометрическая шкала Международной осветительной комиссии
16. Темновая адаптация
17. Фотометрия. Определение фотометрических величин
18. Фотометрические единицы
19. Фотометрические измерения
20. Вопросы освещения
21. Характеристика цвета
22. Трихроматизм
23. Аддитивность
13. Глава 11. Скорость света и релятивистская оптика
1. Исторический обзор
2. Общий обзор методов измерения скорости света
3. Косвенные методы
4. Метод Ремера
5. Метод Физо
6. Метод вращающегося зеркала
1. Измерение скорости света в обсерватории Маунт Вильсон
2. Измерение скорости света в вакууме
7. Метод с использованием затвора Керра
8. Обсуждение результатов
9. Групповая скорость или фазовая скорость волны
10. Сравнение скорости света со значением отношения электромагнитных и электростатических единиц
11. Современные данные измерения скорости света
12. Предполагаемое изменение скорости света с течением времени
13. Зависимость скорости света от показателя преломления среды
14. Релятивистская оптика
15. Относительная скорость движения Земли и эфира
16. Опыт Майкельсона-Морлея
17. Контракционная гипотеза Фитцджеральда-Лорентца
18. Специальная теория относительности
19. Замедление времени и сокращение длины отрезков
20. Опыты, в которых источник и наблюдатель находятся в относительном движении
21. Продольный допплер-эффект
22. Поперечный допплер-эффект
23. Отражение света от движущегося зеркала
24. Опыты с аберрацией
25. Опыты по определению скорости света в движущейся среде
26. Некоторые применения общей теории относительности к оптическим явлениям. Искривление светового луча в гравитационном поле
27. Смещение спектральных линий в гравитационном поле
28. Интерференция во вращающейся системе
29. Соотношение между массой и энергией
30. Масса и энергия фотона
14. Глава 12. Поляризованный свет
1. Скалярная и векторная волновые теории света
2. Опыты Малюса
3. Определение плоскости поляризации
4. Закон Брюстера
5. Поляризация света при прохождении сквозь прозрачную изотропную пластинку
6. Двойное лучепреломление
7. Закон Малюса
8. Методы получения линейно поляризованного света
9. Призмы Николя, Фуко, Глана-Томпсона

10. Использование анизотропии поглощения света для его поляризации
11. Использование поляризующих устройств
12. Интерференция пучков линейно поляризованного света
13. Свет, поляризованный по кругу, и эллиптически поляризованный свет
14. Волновые поверхности Гюйгенса в кристалле
15. Экспериментальное исследование волновых поверхностей Гюйгенса в случае одноосных кристаллов
16. Прохождение поляризованного света через тонкую анизотропную пластинку
17. Пластинка в четверть волны
18. Последовательность двух или нескольких пластинок
19. Анализ поляризованного света
20. Представление естественного света
21. Компенсатор Бабине
22. Оптическая активность
23. Дисперсия двойного лучепреломления и оптическая активность
24. Бикварц
25. Сахариметрия
26. Световые биения
27. Поляризационные светофильтры
15. Глава 13. Электромагнитная теория света
1. Развитие теории
2. Математические методы
3. Уравнения Максвелла
4. Волны в непроводящей среде
5. Скорость света
6. Свойства электромагнитных волн
7. Суперпозиция электромагнитных волн
8. Описание поляризованного света
9. Энергия электромагнитного поля
10. Теорема Пойнтинга
11. Импульс электромагнитных волн
12. Приложение 13А. Описание электромагнитного поля при помощи потенциала
1. Представление электромагнитного поля в замкнутой полости в виде системы стоячих волн
2. Число стоячих волн с частотами, лежащими между ω и (ω+dω)
13. Приложение 13Б. Излучение диполя
1. Рассеяние электромагнитных волн свободными электронами
2. Рассеяние электромагнитных, волн связанными электронами
3. Мультипольное излучение
16. Глава 14. Электромагнитная теория отражения и преломления света
1. Граничные условия
2. Законы отражения и преломления
3. Коэффициент отражения
4. Степень поляризации
5. Вращение плоскости поляризации
6. Изменение фазы при отражении
7. Стоячие волны
8. Полное внутреннее отражение
9. Возмущения во второй среде при полном внутреннем отражении
10. Экспериментальная проверка теории отражения и преломления света
17. Глава 15. Электромагнитная теория поглощения и дисперсии света
1. Распространение света в логлощающей среде
2. Отражение света от поглощающей среды
3. Отражение при нормальном падении
4. Отражение при наклонном падении
5. Главный угол падения
6. Главный азимут
7. Сравнение теории и эксперимента
8. Оптические характеристики металлов
9. Теория дисперсии. Диэлектрики
10. Дисперсия в областях спектра с малым поглощением
11. Дисперсия газов в областях спектра, далеких от линий поглощения
12. Молекулярная рефракция
13. Область поглощения
14. Измерение сил осцилляторов
15. Поглощение в жидкостях и твердых телах
16. Остаточные лучи
17. Дисперсия в металлах
18. Связь между дисперсией и молекулярным рассеянием света
19. Соотношение между h и n
20. Другие типы рассеяния
21. Приложение 15А Преломленная волна в поглощающей среде
18. Глава 16. Оптика анизотропных сред
1. Оптическая и электрическая анизотропия
2. Луч в анизотропной среде
3. Распространение плоских волн
4. Угловые соотношения между D, Е, Н, s и ρ
5. Два возможных направления D для определенного направления волновой нормали взаимно перпендикулярны
6. Скорость распространения энергии, или лучевая скорость
7. Свойства лучей
1. Угол между лучом и волновой нормалью
8. Направление луча
9. Поверхность волны, или лучевая поверхность
10. Доказательство идентичности лучевой поверхности и поверхности волны
11. Поверхность нормальных скоростей
12. Разность фазовых скоростей для заданного направления волновой нормали
13. Волновые (лучевые) поверхности одноосного кристалла
14. Двойное лучепреломление
15. Двойное лучепреломление в одноосных кристаллах
16. Преломление в двуосных кристаллах
17. Коническая рефракция
18. Внешняя коническая рефракция
19. Внутренняя коническая рефракция
20. Прохождение сходящегося пучка линейно поляризованного света через тонкую кристаллическую пластинку
21. Изохроматические поверхности
22. Изохроматические интерференционные фигуры
23. Одноосный кристалл, вырезанный перпендикулярно оптической оси
24. Ахроматические интерференционные полосы для одноосного кристалла, наблюдаемого в сходящихся лучах
25. Двуосный кристалл, вырезанный перпендикулярно биссектрисе угла между оптическими осями
26. Ахроматические интерференционные полосы. Двуосный кристалл, вырезанный перпендикулярно биссектрисе угла между оптическими осями
27. Прохождение через кристалл света, поляризованного по кругу
28. Оптически активные кристаллы в сходящемся пучке поляризованного света
29. Измерение оптических постоянных кристаллов
30. Связь между оптической анизотропией и кристаллической структурой
31. Дисперсия
32. Молекулярная структура кристалла и его оптическая анизотропия
33. Расчет двойного лучепреломления анизотропной среды, исходя из ее кристаллической структуры
34. Оптическая активность
35. Эффект Фарадея
36. Эффект Керра
37. Электрооптпческий затвор Керра
38. Теория эффекта Керра
39. Эффект Коттона-Мутона
40. Фотоупругость

41. Анизотропия в жидкостях
42. Заключение
19. Глава 17. Взаимодействие излучения с веществом
1. Фотоэффект
2. Линейчатые спектры атомов
3. Атом Резерфорда-Бора
4. Стационарные состояния
5. Соотношение между спектрами поглощения и испускания газов
6. Возбуждение спектра медленными электронами
7. Критические потенциалы
8. Границы серий в спектрах поглощения одноатомных газов
9. Фотоэффект в газах
10. Резонансное излучение
11. Столкновения второго рода
12. Фотохимический закон Эйнштейна
13. Теория фотонов Эйнштейна
14. Рентгеновское излучение и элементарный фотоэффект
15. Давление света
16. Волновая теория давления света
17. Эффект Комптона
18. Момент количества движения света, поляризованного по кругу
19. Тепловое излучение
20. Закон Планка
21. Принцип детального равновесия
22. Вывод формулы для распределения энергии в спектре равновесного излучения по Эйнштейну
23. Время жизни возбужденного атома
24. Прямое измерение τ
25. Соотношение между величинами f и τ
26. Связь между естественной шириной линии и вероятностью перехода
27. Вычисление вероятности перехода
28. Литература
29. Приложение 17А Теория эффекта Комптона
20. Глава 18 Квантовая теория излучения
1. Связь между теорией излучения и теорией строения атомов
2. Дифракция электронов
3. Соотношение неопределенности
4. Волновая механика
5. Применение волнового уравнения к движению свободных частиц
6. Частица в ящике
7. Простой гармонический осциллятор
8. Полное волновое уравнение
9. Вероятности переходов
10. Соотношение между классическим и квантовым осцилляторами
11. Квантование электромагнитного поля
12. Импульс электромагнитного поля
13. Связь соотношения неопределенности с волновым уравнением
14. Квантовое состояние
15. Квантовая статистика
16. Сопоставление свойств фотонов и других частиц
21. Глава 19. Процессы взаимодействия в квантовой теории
1. Поглощение и испускание излучения
2. Правила отбора
3. Запрещенные линии
4. Теория запрещенных лпний
5. Мультипольное излучение
6. Взаимодействие излучения и вещества с участием двух квантов в каждом элементарном процессе
7. Квантовая теория дисперсии
8. Наблюденные и вычисленные значения
9. Резонансное излучение

10. Эффект Зеемана
11. Векторная модель
12. Эффект Штарка
13. Поляризация резонансного излучения
14. Влияние примесей постороннего газа на резонансное излучение
15. Комбинационное рассеяние света
16. Квантовая теория поляризованного света
17. Суперпозиция состояний
18. Корпускулярные и волновые свойства света и постановка некоторых экспериментов
19. История развития квантовой теории
20. Приложение 19А Квантовая теория дисперсии
21. Взаимодействие излучения с веществом
22. Излучение как возмущение
23. Вычисление энергии взаимодействия
24. Поглощение излучения из непрерывного спектра
25. Теория испускания и поглощения (второй этап)
26. Рассеяние света
27. Рэлеевское рассеяние света
28. Относительные порядки ветчин вероятностей переходов
29. Рассеяние свободными электронами
30. Приложение 19Б Когерентные генераторы света Лазеры
22. Глава 20. Ограничения измерительных возможностей оптических инструментов
1. Назначение оптических инструментов
2. Случайные и принципиальные ограничения
3. Понятие о теории информации
4. Шумы
5. Флуктуации
6. Анализ непрерывной записи сигнала
7. Теорема о пробных точках
8. Спектр шумов
9. Белый шум
10. Отношение сигнала к шуму
11. Предел чувствительности
12. Источники шумов
13. Тепловые флуктуации
14. Предел чувствительности для идеального теплового приемника
15. Пределы чувствительности для фотоэлементов
16. Фотонный шум
17. Спектрофотометрия
18. Анализ излучения
19. Многоканальные устройства
20. Ограничения измерительных возможностей интерференционных методов
21. Многолучевые интерферометры
22. Оптический рычаг высокой точности
23. Прохождение информации через оптическую систему
24. Фотографическое воспроизведение
25. Передача информации в телевизионной системе
26. Зрительное восприятие
23. Заключение
1. Литература
24. Приложение 20А
1. Количество информации в белом шуме