ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к шестому изданию ...................... 10
От издательства к пятому изданию .................... 10
Из предисловия к третьему изданию .................... 11
Из предисловия ко второму изданию .................... 12
Из предисловия 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 ............................. 24
§ 3. Образование волны. Волновое уравнение (24).
§ 4. Монохроматические колебания и волны. Понятие о разложении Фурье (27).
§ 5. Энергия, переносимая электромагнитной волной (34).
§ 6. Классификация волн. Понятие о поляризации волн (37).
Глава III. Фотометрические понятия и единицы ....... 39
§ 7. Основные понятия (39).
§ 8. Переход от энергетических величин к световым (47).
§ 9. Единицы для световых измерений (48).
§ 10. Световые измерения (фотометрия) (51).
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА
Глава IV. Когерентность ....................... 57
§ 11. Введение (57).
§ 12. Понятие о когерентности. Интерференция колебаний (57).
§ 13. Интерференция волн (60).
§ 14. Осуществление когерентных волн в оптике (63).
§ 15. Основные характеристики интерференционных схем (65).
§ 16. Различные интерференционные схемы (70).
§ 17. Значение размеров источника света. Пространственная когерентность (74).
§ 18. Роль поляризации при интерференции поперечных волн (80).
§ 19. Кажущиеся парадоксы в явлениях интерференции волн (81).
§ 20. Оптическая длина пути. Таутохронизм оптических систем (82).
§ 21. Интерференция немонохроматических световых пучков (84).
§ 22. Частично когерентный свет (86).
Глава V. Стоячие световые волны ................. 104
§ 23. Образование стоячих волн. Опыты Винера (104).
§ 24. Цветная фотография по методу Липпмана (108).
Глава VI. Локализация полос интерференции ......... 110
§ 25. Цвета тонких пластинок (110).
§ 26. Кольца Ньютона (115).
§ 27. Интерференция в плоскопараллельных пластинках. Полосы равного наклона (117).
Глава VII. Интерференционные приборы и применения интерференции ........................120
§ 28. Интерферометр Жамена (120).
§ 29. Интерферометр Майкельсона (123).
§ 30. Интерференционные приборы с многократно разделенными световыми пучками (125).
§ 31. Интерференция при большой разности хода (131).
§ 32. Некоторые применения интерференционных методов исследования (133).
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Глава VIII. Принцип Гюйгенса и его применения ....... 138
§ 33. Принцип Гюйгенса-Френеля (138).
§ 34. Зонная пластинка (143).
§ 35. Графическое вычисление результирующей амплитуды (145).
§ 36. Простейшие дифракционные проблемы (147).
§ 37. Спираль Корню и применение ее для графического решения дифракционных задач (152).
§ 38. Замечания относительно принципа Гюйгенса-Френеля (154).
Глава IX. Дифракция в параллельных лучах (дифракция Фраунгофера) ..................158
§ 39. Дифракция Фраунгофера от щели (158).
§ 40. Влияние ширины щели на дифракционную картину (164).
§ 41. Влияние размеров источника света (164).
§ 42. Дифракция от прямоугольного и круглого отверстий (167).
§ 43. Гауссовы пучки (169).
§ 44. Дифракция на двух щелях (175).
§ 45. Интерферометр Рэлея. Измерение углового диаметра звезд (177).
§ 46. Дифракционная решетка (182).
§ 47. Наклонное падение лучей на решетку (187).
§ 48. Фазовые решетки (189).
§ 49. Эшелон Майкельсона (192).
§ 50. Характеристики спектральных аппаратов и сравнение их между собой (194).
§ 51. Роль спектрального аппарата при анализе светового импульса (201).
Глава X. Дифракция на многомерных структурах ...... 205
§ 52. Дифракционная решетка как одномерная структура (205).
§ 53. Дифракция на двумерных структурах (206).
§ 54. Дифракционные явления на трехмерных структурах (208).
§ 55. Дифракция рентгеновских лучей (211).
§ 56. Дифракция световых волн на ультраакустических волнах (212).
Глава XI. Голография ......................... 215
§ 57. Введение (215).
§ 58. Голографирование плоской волны (217).
§ 59. Голографирование сферической волны (219).
§ 60. Голограммы Френеля трехмерных объектов (221).
§ 61. Голограмма как элемент идеальной оптической системы. Получение увеличенных изображений (227).
§ 62. Голограммы Фурье (233).
§ 63. Разрешающая способность голографических систем (235).
§ 64. Качество голографических изображений (237).
§ 65. Объемные голограммы (метод Денисюка) (240).
§ 66. Цветные голографические изображения (243).
§ 67. Применение голографии. Голографическая интерферометрия (244).
ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА
Глава XII. Основные положения геометрической (лучевой) оптики ...................... 249
§ 68. Введение (249).
§ 69. Принцип ферма (250).
§ 70. Основные определения. Закон преломления и отражения. Принцип взаимности (253).
§ 71. Преломление (и отражение) на сферической поверхности (256).
§ 72. Фокусы сферической поверхности (258).
§ 73. Изображение малых предметов при преломлении на сферической поверхности (260).
§ 74. Увеличение. Теорема Лагранжа-Гельмгольца. (260).
§ 75. Центрированная оптическая система (262).
§ 76. Преломление в линзе. Общая формула линзы (263).
§ 77. Фокусные расстояния тонкой линзы (265).
§ 78. Изображение в тонкой линзе. Увеличение (267).
§ 79. Идеальные оптические системы (268).
Глава XIII. Аберрации оптических систем ............ 276
§ 80. Введение (276).
§ 81. Каустическая поверхность. Характер ее симметрии (277).
§ 82. Аберрации, обусловленные широкими пучками лучей (277).
§ 83. Аберрации, обусловленные тонкими внеосевыми наклонными пучками лучей (280).
§ 84. Астигматизм, обусловленный асимметрией системы (283).
§ 85. Апланатизм. Условие синусов (284).
§ 86. Аберрации, обусловленные зависимостью показателя преломления от длины волны (хроматические аберрации) (286).
Глава XIV. Оптические инструменты ............... 291
§ 87. Роль диафрагм (291).
§ 88. Апертурная диафрагма, входной и выходной зрачки (292).
§ 89. Диафрагма поля зрения. Люки (295).
§ 90. Фотографический аппарат (296).
§ 91. Глаз как оптическая система (297).
§ 92. Оптические инструменты, вооружающие глаз (301).
§ 93. Проекционные устройства (307).
§ 94. Спектральные аппараты (309).
§ 95. Восприятие света. «Ночезрительная труба» М.В. Ломоносова (312).
Глава XV. Дифракционная теория оптических инструментов 316
§ 96. Разрешающая сила объектива (317).
§ 97. Разрешающая сила микроскопа (319).
§ 98. Электронный микроскоп (327).
§ 99. Метод темного поля (ультрамикроскопия). Метод фазового контраста (331).
§ 100. Дифракционные явления в спектрографах (хроматическая разрешающая сила) (335).
ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА
Глава XVI. Естественный и поляризованный свет ....... 338
§101. Поперечность световых волн (338).
§ 102. Распространение света через турмалин (340).
§ 103. Поляризация при отражении и преломлении света на границе двух диэлектриков (342).
§ 104. Ориентация электрического вектора в поляризованном свете (344).
§ 105. Закон Малюса (345).
§ 106. Естественный свет (346).
Глава XVII. Поляризация при двойном лучепреломлении . 347
§ 107. Двойное лучепреломление и поляризация света при прохождении через кристалл исландского шпата (347).
§ 108. Поляризационные приспособления (351).
Глава XVIII. Интерференция поляризованных лучей ..... 354
§109. Опыты Френеля и Араго и их значение для упругой теории света (354).
§ 110. Эллиптическая и круговая поляризация света (356).
§ 111. Внутренняя структура естественного света (359).
§ 112. Обнаружение и анализ эллиптически-циркулярно-поляризованного света (361).
ШКАЛА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН
Глава XIX. Инфракрасные, ультрафиолетовые и рентгеновские лучи .......................... 365
§ 113. Инфракрасные и ультрафиолетовые лучи (365).
§ 114. Открытие рентгеновских лучей и методы их получения и наблюдения (368).
§ 115. Поглощение рентгеновского излучения (369).
§ 116. Природа рентгеновских лучей (371).
§ 117. Дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке (372).
§ 118. Спектрография рентгеновских лучей (373).
§ 119. Сплошной рентгеновский спектр. Понятие о характеристических лучах (376).
§ 120. Оптика рентгеновских лучей (377).
§ 121. Шкала электромагнитных волн (378).
СКОРОСТЬ СВЕТА
Глава XX. Скорость света и методы ее определения ..... 380
§ 122. Значение опытов по определению скорости света и первая попытка Галилея (380).
§ 123. Астрономические методы определения скорости света (381).
§ 124. Лабораторные методы определения скорости света (385).
§ 125. Фазовая и групповая скорости света (389).
Глава XXI. Явление Доплера .................... 393
§ 126. Введение (393).
§ 127. Явление Доплера в акустике (394).
§ 128. Явление Доплера в оптике (397).
Глава XXII. Оптика движущихся сред .............. 401
§ 129. Принцип относительности в механике и формулы преобразования Галилея (401).
§ 130. Электродинамика движущихся сред (403).
§ 131. Основы специальной теории относительности (412).
§ 132. Формулы преобразования теории относительности (414).
§ 133. Выводы из формул преобразования теории относительности (418).
§ 134. Общие выводы (425).
РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА ЧЕРЕЗ ГРАНИЦУ ДВУХ СРЕД
Глава XXIII. Отражение и преломление света на границе
двух диэлектриков ................... 428
§ 135. Отражение и преломление на границе двух диэлектриков. Формулы Френеля (428).
§ 136. Поляризация света при прохождении через границу двух диэлектриков. Наглядная интерпретация закона Брюстера (436).
Глава XXIV. Полное внутреннее отражение .......... 439
§ 137. Явление полного внутреннего отражения (439).
§ 138. Исследование отраженной волны. Эллиптическая поляризация (440).
§ 139. Исследование преломленной волны (443).
Глава XXV. Основы металлооптики ............... 445
§ 140. Характеристика оптических свойств металла (445).
§ 141. Оптические постоянные металлов и их определение (447).
ОПТИКА АНИЗОТРОПНЫХ СРЕД
Глава XXVI. Основы кристаллооптики .............. 451
§ 142. Анизотропные среды (451).
§ 143. Оптические свойства анизотропной среды (455).
§ 144. Поверхность волны (лучевая) и поверхность нормалей (458).
§ 145. Одноосные и двуосные кристаллы (461).
§ 146. Построение Гюйгенса для анизотропных сред (464).
§ 147. Экспериментальные данные о распространении света в одноосных кристаллах (466).
§ 148. Цвета кристаллических пластинок и интерференция поляризованных лучей (470).
§ 149. Эффекты пространственной дисперсии. Оптическая анизотропия кубических кристаллов (475).
Глава XXVII. Искусственная анизотропия ............ 478
§ 150. Введение (478).
§ 151. Анизотропия, возникающая при деформациях (479).
§ 152. Двойное лучепреломление в электрическом поле (явление Керра) (480).
§ 153. Двойное лучепреломление в магнитном поле (явление Коттон—Мутона) (489).
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ОПТИКА
Глава XXVIII. Дисперсия и абсорбция света ........... 490
§ 154. Трудности электромагнитной теории Максвелла (490).
§ 155. Дисперсия света. Методы наблюдения и результаты (492).
§ 156. Основы теории дисперсии (498).
§ 157. Поглощение (абсорбция) света (513).
§ 158. Ширина спектральных линий и затухание излучения (520).
Глава XXIX. Рассеяние света .................... 524
§ 159. Прохождение света через оптически неоднородную среду (524).
§ 160. Молекулярное рассеяние света (530).
§ 161. Спектры молекулярного рассеяния света (539).
§ 162. Комбинационное рассеяние света (546).
Глава XXX. Вращение плоскости поляризации ........ 552
§ 163. Введение (552).
§ 164. Вращение плоскости поляризации в кристаллах (553).
§ 165. Уточнение методов определения вращательной способности (555).
§ 166. Вращение плоскости поляризации в аморфных веществах (556).
§ 167. Сахариметрия (558).
§ 168. Теория вращения плоскости поляризации (559).
§ 169. Магнитное вращение плоскости поляризации (563).
Глава XXXI. Явление Зеемана ................... 565
§ 170. Сущность явления Зеемана (565).
§ 171. Элементарная теория явления Зеемана (567).
§ 172. Аномальный (сложный) эффект Зеемана (570).
§ 173. Обратный эффект Зеемана. Его связь с явлением Фарадея (572).
§ 174. Явление Штарка (573).
ДЕЙСТВИЯ СВЕТА
Глава XXXII. Фотоэлектрический эффект ............ 576
§ 175. Введение (576).
§ 176. Законы фотоэффекта (578).
§ 177. Уравнение Эйнштейна. Гипотеза световых квантов (581).
§ 178. Обоснование гипотезы световых квантов в явлениях фотоэффекта (582).
§ 179. Зависимость силы фототока от длины световой волны (586).
§ 180. Внутренний фотоэффект (590). § 181. Фотоэлементы и их применения (591).
Глава XXXIII. Явление Комптона .................. 594
§ 182. Сущность явления Комптона и его законы (594).
§ 183. Теория явления Комптона (595).
§ 184. Эффект Доплера и гипотеза световых квантов (598).
Глава XXXIV. Давление света .................... 601
§ 185. Экспериментальное изучение давления света (601).
§ 186. Давление света в рамках теории фотонов (604).
§ 187. Роль светового давления в некоторых космических явлениях (604).
Глава XXXV. Химические действия света ........... 605
§ 188. Введение (605).
§ 189. Основные законы фотохимии (607).
§ 190. Сенсибилизированные фотохимические реакции (610).
§ 191. Основы фотографии (610).
§ 192. Сенсибилизация фотографических пластинок (613).
§ 193. Восприятие света глазом (614).
ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Глава XXXVI. Законы теплового излучения .......... 621
§ 194. Тепловое излучение (621).
§ 195. Тепловое излучение и правило Прево (623).
§ 196. Закон Кирхгофа (625).
§ 197. Применение закона Кирхгофа. Абсолютно черное тело (628).
§ 198. Излучение нечерных тел (631).
§ 199. Закон Стефана-Больцмана (632).
§ 200. Закон смещения Вина (633).
§ 201. Формула излучения Планка (635).
Глава XXXVII. Применения законов теплового излучения . 638
§ 202. Оптическая пирометрия (638).
§ 203. Источники света (643).
ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ
Глава XXXVIII. Излучение атомов и молекул. Спектральные закономерности ................ 647
§ 204. Линейчатые спектры (647).
§ 205. Спектральные закономерности (648).
§ 206. Модели атома Дж. Дж. Томсона и Резерфорда (653).
§ 207. Постулаты Бора (655).
§ 208. Атом водорода (657).
§ 209. Резонансное излучение (661).
§ 210. Длительность возбужденного состояния (663).
§ 211. Радиационные процессы в квантовой теории атома. Вывод формулы Планка по Эйнштейну (664).
§ 212. Возбуждение свечения нагреванием (675).
§ 213. Полосатые спектры молекул в видимой и ультрафиолетовой областях (677).
§ 214. Инфракрасные спектры молекул (681).
Глава XXXIX. Фотолюминесценция ............... 682
§ 215. Флуоресценция молекул (682).
§ 216. Фотолюминесценция жидкостей и твердых тел. Спектральный состав люминесценции. Правило Стокса (684).
§ 217. Длительность фотолюминесценции (689).
§ 218. Определение люминесценции и критерий длительности (692).
§ 219. Излучение Вавилова-Черенкова (693).
§ 220. Кристаллические фосфоры (696).
§ 221. Люминесцентный анализ (698).
ЛАЗЕРЫ, НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА
Глава XL. Оптические квантовые генераторы ......... 699
§ 222. Излучение электромагнитных волн совокупностью когерентных источников (701).
§ 223. Поглощение и усиление излучения, распространяющегося в среде (704).
§ 224. Эффект насыщения (706).
§ 225. Принцип действия оптического квантового генератора (708).
§ 226. Описание устройства и работы рубинового оптического квантового генератора (713).
§ 227. Гелий-неоновый лазер непрерывного действия (720).
§ 228. Спектр излучения оптических квантовых генераторов (722).
§ 229. Конфигурация поля, создаваемого оптическими квантовыми генераторами (729).
§ 230. Генерация сверхкоротких импульсов света (737).
§ 231. Лазеры на красителях (742).
Глава XLI. Нелинейная оптика ................... 745
§ 232. Самофокусировка (746).
§ 233. Самодифракция (750).
§ 234. Распространение группы волн в нелинейной среде (753).
§ 235. Основы теории нелинейной дисперсии (757).
§ 236. Генерация кратных, суммарных и разностных гармоник (761).
§ 237. Отражение волн в нелинейной оптике (769).
§ 238. Параметрические нелинейные явления (773).
§ 239. Вынужденное комбинационное рассеяние света (776).
Упражнения .................................. 782
Предметный указатель ............................ 844