Учебник - Оптика - Алешкевич В.А. (1238765)
Текст из файла
УДК 535(075.8)ББК 22.34я73А 45А л е ш к е в и ч В. А. Курс общей физики. Оптика. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2011. —320 с. — ISBN 978-5-9221-1245-1.Главная особенность учебника — многоуровневая концепция изложения важнейших экспериментальных фактов и основ теории физических явлений с учетом современных научныхдостижений.Книга включает следующие основные разделы: электромагнитная теория света, излучениесвета, интерференция, дифракция, дисперсия, оптические явления на границе раздела сред,геометрическая оптика, волны в анизотропных средах, рассеяние света, нелинейно-оптическиеявления, приемники света.Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Физика».Допущено Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовкии специальности «Физика».Р е ц е н з е н т ы:кафедра общей физики Костромского государственного университета им.
Н. А. Некрасова(зав. кафедрой проф. П. Н. Белкин);д-р физ.-мат. наук, проф. А. Н. Мансуров (Московский государственный педагогическийуниверситет)c ФИЗМАТЛИТ, 2010, 2011ISBN 978-5-9221-1245-1c В. А. Алешкевич, 2010, 2011ÏÐÅÄÈÑËÎÂÈÅÓ÷åáíèê ÿâëÿåòñÿ âòîðîé êíèãîé ñåðèè «Óíèâåðñèòåòñêèé êóðñ îáùåé ôèçèêè» è ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ñòóäåíòîâ ôèçè÷åñêèõ ñïåöèàëüíîñòåé âóçîâ. Îí ñîîòâåòñòâóåò íîâûì ïðîãðàììàì, ðàçðàáîòàííûì íà ôèçè÷åñêîì ôàêóëüòåòå ÌÃÓèì. Ì.
Â. Ëîìîíîñîâà, è îòðàæàåò ñîâðåìåííûå òåíäåíöèè è òåõíîëîãèè ôèçè÷åñêîãî îáðàçîâàíèÿ.Ó÷åáíèê ñîñòîèò èç 25 òåìàòè÷åñêèõ ëåêöèé. Êàæäàÿ ëåêöèÿ ñîäåðæèò ìàòåðèàë êàê ïåðâîãî (áàçîâîãî) óðîâíÿ, òàê è âòîðîãî (ïðîäâèíóòîãî) óðîâíÿ,îòðàæàþùèé äîñòèæåíèÿ ñîâðåìåííîé îïòèêè.Èçëîæåíèå ìàòåðèàëà ïåðâîãî óðîâíÿ íà÷èíàåòñÿ, êàê ïðàâèëî, ñ îçíàêîìëåíèÿ ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè ôàêòàìè, êîòîðûå çàòåì îáîáùàþòñÿ â âèäåôèçè÷åñêèõ çàêîíîâ è ñîîòíîøåíèé. Äëÿ áîëåå ãëóáîêîãî ïîíèìàíèÿ âîçìîæíîñòåé îïòè÷åñêèõ ìåòîäîâ èññëåäîâàíèÿ è èõ ìíîãî÷èñëåííûõ ïðàêòè÷åñêèõïðèëîæåíèé ïðèâîäèòñÿ áîëüøîå ÷èñëî êîëè÷åñòâåííûõ îöåíîê õàðàêòåðèñòèê(ñïåêòðàëüíûõ, ýíåðãåòè÷åñêèõ, ñòàòèñòè÷åñêèõ è äð.) èçëó÷åíèÿ ðàçëè÷íûõñâåòîâûõ èñòî÷íèêîâ è îïòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ (ëèíç, ïðèçì, ðåøåòîê,ìíîãîñëîéíûõ äèýëåêòðè÷åñêèõ çåðêàë, àáñîðáöèîííûõ ñâåòîôèëüòðîâ è ïð.),îïòè÷åñêèõ ïðèáîðîâ è ïðèåìíèêîâ ñâåòà.Ïðè îïèñàíèè îïòè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñðåä òàêæå ïðèâåäåíû ìíîãî÷èñëåííûåêîëè÷åñòâåííûå ïàðàìåòðû è õàðàêòåðèñòèêè: ÷àñòîòû èçëó÷åíèÿ è ïîãëîùåíèÿ, ÷àñòîòíûå çàâèñèìîñòè ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ è ñèëû îñöèëëÿòîðîâ,äèñïåðñèÿ ôàçîâîé è ãðóïïîâîé ñêîðîñòè, êîýôôèöèåíòû ïîãëîùåíèÿ è ðàññåÿíèÿ, ïëàçìåííûå äëèíû âîëí, êîíñòàíòû äëÿ îïòè÷åñêîé àêòèâíîñòè, ýëåêòðîîïòè÷åñêîãî è êåðð-ýôôåêòà, âðåìåíà ðåëàêñàöèè, ëèíåéíûå è íåëèíåéíî-îïòè÷åñêèå âîñïðèèì÷èâîñòè è ïð.Ìàòåðèàë âòîðîãî óðîâíÿ îòðàæàåò ñîâðåìåííûå íàó÷íûå äîñòèæåíèÿè çíàêîìèò ÷èòàòåëÿ ñ âûñîêîòåõíîëîãè÷íûìè îïòè÷åñêèìè ìåòîäàìè èññëåäîâàíèé.
 ÷àñòíîñòè, èçëîæåíî ñîâðåìåííîå ñîñòîÿíèå ïðîáëåì ïî îñóùåñòâëåíèþ ëàçåðíîãî òåðìîÿäåðíîãî ñèíòåçà, îáíàðóæåíèþ ãðàâèòàöèîííûõ âîëíñ èñïîëüçîâàíèåì èíòåðôåðîìåòðè÷åñêèõ ìåòîäîâ, äîñòèæåíèÿ ñâåðõíèçêèõòåìïåðàòóð íà îñíîâå ëàçåðíîãî îõëàæäåíèÿ, ñîçäàíèþ ñðåä ñ îòðèöàòåëüíûìïîêàçàòåëåì ïðåëîìëåíèÿ, îáñóæäàþòñÿ ïðåäåëüíûå âîçìîæíîñòè ïîëó÷åíèÿñâåðõñèëüíûõ ñâåòîâûõ ïîëåé è ïðèíöèïèàëüíî íîâûå îïòè÷åñêèå ÿâëåíèÿ,ïðîòåêàþùèå â òàêèõ ïîëÿõ. ñâÿçè ñ íîâåéøèìè äîñòèæåíèÿìè â îáëàñòè ãåíåðàöèè ñâåðõêîðîòêèõñâåòîâûõ èìïóëüñîâ è øèðîêîãî èõ ïðèìåíåíèÿ íà ïðàêòèêå â êíèãå óäåëÿåòñÿâíèìàíèå ìåòîäàì ãåíåðàöèè ñâåòîâûõ èìïóëüñîâ, êîìïðåññèè è èçìåðåíèþäëèòåëüíîñòåé ñâåðõêîðîòêèõ èìïóëüñîâ.Êðîìå òîãî, ïóòåì îáîáùåíèÿ äèôðàêöèîííîãî èíòåãðàëà Ôðåíåëÿ Êèðõãîôà äëÿ èìïóëüñíîãî èçëó÷åíèÿ ïîëó÷åí áîëåå ïðîñòîé (÷åì èñõîäíûé) äèôðàêöèîííûé èíòåãðàë, îïèñûâàþùèé äèôðàêöèþ ñâåòà ñ ïðîèçâîëüíûì ÷àñ3òîòíûì ñïåêòðîì.
Ïðîèëëþñòðèðîâàíû ïðèíöèïèàëüíûå îòëè÷èÿ íåñòàöèîíàðíîé èíòåðôåðåíöèè è äèôðàêöèè êîðîòêèõ ñâåòîâûõ èìïóëüñîâ îò àíàëîãè÷íûõ ÿâëåíèé â ñëó÷àå ìîíîõðîìàòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ.Øèðîêîå èñïîëüçîâàíèå âîëîêîííî-îïòè÷åñêèõ ëèíèé ñâÿçè ñòèìóëèðîâàëî îáñóæäåíèå âîïðîñîâ äèñïåðñèîííîãî ðàñïëûâàíèÿ èìïóëüñîâ, ìåõàíèçìîâ ôîðìèðîâàíèÿ ôàçîâî-ìîäóëèðîâàííûõ (÷èðïèðîâàííûõ) èìïóëüñîâè âîçìîæíîñòåé ðàñïðîñòðàíåíèÿ îïòè÷åñêèõ ñîëèòîíîâ â îäíîìîäîâûõ âîëîêîííûõ ñâåòîâîäàõ.Äëèòåëüíûé îïûò ïðåïîäàâàíèÿ îáùåãî êóðñà ôèçèêè ïîêàçûâàåò, ÷òî ñòóäåíòû ïðåäïî÷èòàþò èìåòü ó÷åáíèê, â êîòîðîì â ïîëíîé ìåðå îñâåùåíû âñåîáñóæäàåìûå ïðîáëåìû.
Ññûëêè íà ìîíîãðàôèè è îðèãèíàëüíûå íàó÷íûå ñòàòüè ìàëîýôôåêòèâíû: ñòóäåíòû èõ, êàê ïðàâèëî, íå ÷èòàþò. Ïîýòîìó ó÷åáíèêñîäåðæèò äîñòàòî÷íî áîëüøîå êîëè÷åñòâî ìàòåðèàëà, çàèìñòâîâàííîãî èç ïîñëåäíèõ íàó÷íûõ ïóáëèêàöèé, ïåðåðàáîòàííîãî è àäàïòèðîâàííîãî ê ïîòðåáíîñòÿì èçëàãàåìîãî êóðñà.Ëåêöèè ñãðóïïèðîâàíû â 10 ðàçäåëîâ: ýëåêòðîìàãíèòíàÿ òåîðèÿ ñâåòà (ëåêöèè 1, 2); èçëó÷åíèå ñâåòà (ëåêöèè 3 7); èíòåðôåðåíöèÿ (ëåêöèè 8 10);äèôðàêöèÿ (ëåêöèè 11 14); äèñïåðñèÿ (ëåêöèè 15, 16); îïòè÷åñêèå ÿâëåíèÿíà ãðàíèöå ðàçäåëà ñðåä, ãåîìåòðè÷åñêàÿ îïòèêà (ëåêöèè 17, 18); âîëíû â àíèçîòðîïíûõ ñðåäàõ (ëåêöèè 19, 20); ðàññåÿíèå ñâåòà (ëåêöèè 21, 22); íåëèíåéíîîïòè÷åñêèå ÿâëåíèÿ (ëåêöèè 23, 24); ïðèåìíèêè ñâåòà (ëåêöèÿ 25).Êíèãà èëëþñòðèðîâàíà, íàðÿäó ñ ÷åðíî-áåëûìè, öâåòíûìè ôîòîãðàôèÿìèè ðèñóíêàìè, ñïîñîáñòâóþùèìè áîëåå íàãëÿäíîìó âîñïðèÿòèþ îïòè÷åñêèõÿâëåíèé â ñëó÷àå êâàçèìîíîõðîìàòè÷åñêèõ è ïîëèõðîìàòè÷åñêèõ èñòî÷íèêîâñâåòà.
Ïðèâåäåíû òàêæå ðåçóëüòàòû âûïîëíåííîãî íà êàôåäðå îáùåé ôèçèêèôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ èì. Ì. Â. Ëîìîíîñîâà êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ èíòåðôåðåíöèè ñâåòà ñ ðàçëè÷íûìè ñïåêòðàëüíûìè õàðàêòåðèñòèêàìè,ïðîñòðàíñòâåííîé ôèëüòðàöèè ïðè íàáëþäåíèè ôàçîâûõ îáúåêòîâ è äð.Ñ ãëóáîêîé ïðèçíàòåëüíîñòüþ àâòîð îòìå÷àåò ïîääåðæêó ìíîãèõ êîëëåã ïðèðàáîòå íàä ðóêîïèñüþ ó÷åáíèêà, ïðåäîñòàâèâøèõ ðÿä èíòåðåñíûõ èëëþñòðàòèâíûõ ìàòåðèàëîâ è îêàçàâøèõ ïîìîùü ïðè ïîäãîòîâêå ðóêîïèñè.
Ôîòîãðàôèè ëàçåðíûõ ñèñòåì, èñïîëüçóåìûõ â ó÷åáíîì ïðîöåññå íà êàôåäðå îáùåéôèçèêè è âîëíîâûõ ïðîöåññîâ ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ, âûïîëíåíû çàâåäóþùèì ïðàêòèêóìîì êàôåäðû äîöåíòîì È. Â. Ãîëîâíèíûì è ïðåäñòàâëåíûñ ðàçðåøåíèÿ çàâåäóþùåãî êàôåäðîé ïðîôåññîðà Â. À. Ìàêàðîâà; ôîòîãðàôèÿýêñïåðèìåíòà ïî ãåíåðàöèè ñóïåðêîíòèíóóìà â ìèêðîñòðóêòóðèðîâàííîì âîëîêîííîì ñâåòîâîäå, îñóùåñòâëåííîãî íà òîé æå êàôåäðå â ëàáîðàòîðèè ôîòîíèêè è íåëèíåéíîé ñïåêòðîñêîïèè, ïðåäîñòàâëåíà ïðîôåññîðîì À. Ì.
Æåëòèêîâûì; ýêñïåðèìåíòû ïî äèôðàêöèè ñâåòîâîãî ïó÷êà He-Ne-ëàçåðà íà àêóñòè÷åñêîé âîëíå â ïàðàòåëëóðèòå âûïîëíåíû â ëàáîðàòîðèè àêóñòîîïòèêè êàôåäðû ôèçèêè êîëåáàíèé ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ; äåáàåãðàììà ïðè äèôðàêöèè ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ â ïîðîøêå òèòàíà ïîëó÷åíà íà êàôåäðå ôèçèêè òâåðäîãî òåëà ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ ñòàðøèì ïðåïîäàâàòåëåìÈ. Â.
Òåëåãèíîé; ôóíêöèÿ àâòîêîððåëÿöèè èíòåíñèâíîñòè ðàññåÿííîãî ñâåòàâ âîäå ñ ïîëèñòèðîëîâûìè øàðèêàìè çàïèñàíà è èññëåäîâàíà â ëàáîðàòîðèèñïåêòðîñêîïèè ìîëåêóëÿðíîãî ðàññåÿíèÿ ñâåòà êàôåäðû ôèçèêè ïîëèìåðîâè êðèñòàëëîâ ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ; ôîòîííûé êðèñòàëë, ôîòîãðàôèÿêîòîðîãî ïðèâåäåíà â ðàçäåëå «Ðàññåÿíèå ñâåòà», áûë èçãîòîâëåí â ëàáîðàòî4ðèè ôàêóëüòåòà íàóê î ìàòåðèàëàõ ÌÃÓ àñïèðàíòîì À. Ñ.
Ñèíèöêèì; ðåçóëüòàòû êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ è ðÿä öâåòíûõ ôîòîãðàôèé èíòåðôåðîãðàìì, äèôðàêöèîííûõ êàðòèí, äâóëó÷åïðåëîìëåíèÿ è äðóãèõ ÿâëåíèé,äåìîíñòðèðóåìûõ â ëåêöèîííîì ýêñïåðèìåíòå, ïîäãîòîâëåíû ñòàðøèì ïðåïîäàâàòåëåì êàôåäðû îáùåé ôèçèêè ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓÀ. Â. Ñåëèâåðñòîâûì, â ýòîé ðàáîòå ïðèíÿëè ó÷àñòèå ñòóäåíòû È. À. Ãàæóð,Ñ. Ñ. Ïîëåâè÷ è À. Ä.
Øàëàãèí; ôîòîãðàôèè çàõîäÿùåãî Ñîëíöà ñäåëàíû ñòàðøèì ïðåïîäàâàòåëåì êàôåäðû îáùåé ôèçèêè Þ. À. Êîêøàðîâûì; ôîòîãðàôèèòåïëîâèçîðà è òåðìîêàðòà ïðåäîñòàâëåíû ÎÀÎ «ÏÅÐÃÀÌ-èíæèíèðèíã».Àâòîð âûðàæàåò áëàãîäàðíîñòü ñîòðóäíèêàì ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓñòàðøåìó íàó÷íîìó ñîòðóäíèêó À. È. Àêèìîâó, ïðîôåññîðó Â.
È. Áàëàêøèþ,ïðîôåññîðó Â. Ì. Ãîðäèåíêî, ïðîôåññîðó Â. Ñ. Äíåïðîâñêîìó, ïðîôåññîðóÀ. Â. Êîçàðþ, äîöåíòó Ò. Â. Ëàïòèíñêîé, äîêòîðó ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóêÂ. Â. Ëåáåäåâîé, ïðîôåññîðó À. Í. Ïåíèíó, ïðîôåññîðó À. Ï. Ñóõîðóêîâó, ïðîôåññîðó Ô. ß. Õàëèëè çà ïëîäîòâîðíûå êîíñóëüòàöèè ïî âîïðîñàì, âõîäÿùèìâ îáëàñòü èõ ïðîôåññèîíàëüíûõ èíòåðåñîâ, à òàêæå êîëëåãàì À. Â. Ãðèãîðüåâó,È.
Â. Åôèìîâó, Í. Ã. Óâàðîâó è Ï. Â. ßêóíèíó çà áîëüøóþ ïîìîùü â ïîäãîòîâêåðóêîïèñè ê èçäàíèþ.Èñêðåííþþ ïðèçíàòåëüíîñòü àâòîð âûðàæàåò êîëëåãå, äîöåíòó À. Ñ. Æóêàðåâóçà âíèìàòåëüíîå ïðî÷òåíèå ðóêîïèñè è ïîëåçíûå çàìå÷àíèÿ. Òàêæå àâòîð áëàãîäàðèò êîëëåêòèâ êàôåäðû îáùåé ôèçèêè Êîñòðîìñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà èì. Í.
À.Íåêðàñîâà è åå çàâåäóþùåãî ïðîôåññîðà Ï. Í. Áåëêèíà, ïðîôåññîðà Ìîñêîâñêîãî ïåäàãîãè÷åñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà À. Í. Ìàíñóðîâà, âçÿâøèõ íà ñåáÿ òðóä ðåöåíçèðîâàíèÿ ðóêîïèñè è äàâøèõ ïîëåçíûåñîâåòû ïî ñîäåðæàíèþ êíèãè è ìåòîäèêå èçëîæåíèÿ îòäåëüíûõ âîïðîñîâ.ÐÀÇÄÅË1ÝËÅÊÒÐÎÌÀÃÍÈÒÍÀß ÒÅÎÐÈß ÑÂÅÒÀËÅÊÖÈß 1Ñâåò ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû. Îïòèêà (îò ãðå÷. optikh ó÷åíèå î çðèòåëüíûõ âîñïðèÿòèÿõ) íàóêà, èçó÷àþùàÿ ïðèðîäó îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ(ñâåòà), åãî ðàñïðîñòðàíåíèå è âçàèìîäåéñòâèå ñ âåùåñòâîì. Âîïðîñ î ïðèðîäåñâåòà âîçíèê åùå â äðåâíèå âåêà, êîãäà àíòè÷íûå ìûñëèòåëè ïûòàëèñü ïîíÿòüñóùíîñòü îïòè÷åñêèõ ÿâëåíèé. ×åëîâå÷åñòâó ïîíàäîáèëîñü áîëåå äâóõ òûñÿ÷åëåòèé, ÷òîáû óñòàíîâèòü ýëåêòðîìàãíèòíóþ ïðèðîäó ñâåòîâûõ âîëí.Ñåé÷àñ íåîñïîðèìî óòâåðæäåíèå, ÷òî îïòè÷åñêîå èçëó÷åíèå ïðåäñòàâëÿåòñîáîé ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.