- •Часть 1 Волновая оптика
- •1 Волновая теория света
- •1.1 Электромагнитные волны
- •1.2 Операторная запись уравнений Максвелла
- •1.4 Свойства электромагнитных волн
- •1.5 Шкала электромагнитных волн
- •1.6 Фазовая и групповая скорости
- •1.7 Основные фотометрические величины
- •2 Геометрическая оптика
- •2.1 Законы геометрической оптики
- •2.3 Показатель преломления
- •2.4 Принцип Ферма
- •2.5 Преломление света на сферических поверхностях
- •2.6 Фокус сферической поверхности
- •2.7 Центрированные оптические системы. Линзы
- •2.8 Формула тонкой линзы
- •2.9 Построение изображения в тонких линзах
- •2 .10 Плоские зеркала
- •2.11 Сферические зеркала
- •3 Интерференция света
- •3.1 Интерференция волн
- •3.2 Условия возникновения интерференции. Когерентность
- •3.3 Способы получения интерференции
- •3.4 Влияние размеров источника. Пространственная когерентность
- •3.5 Интерференция волн, испускаемых двумя точечными источниками
- •3.6 Классические интерференционные опыты
- •3.7 Интерференция в тонких пленках
- •3.8 Интерференция в тонких пленках переменной толщины
- •Кольца Hьютона являются классическим примером интерференционных полос от пластины переменной толщины. П ример. Кольца Ньютона
- •3.9 Интерферометр Майкельсона
- •3.10 Многолучевая интерференция
- •4 Дифракция света
- •4.1 Принцип Гюйгенса
- •4.2 Принцип Гюйгенса-Френеля
- •4.3 Зоны Френеля
- •4.4 Применение метода зон Френеля
- •4 .5 Дифракция Фраунгофера на щели
- •4.6 Дифракция от двух параллельных щелей
- •4.7 Дифракционная решетка
- •4.8 Оптические характеристики дифракционных решеток
- •4.9 Дифракция рентгеновских лучей
- •5 Поляризация света
- •5.2 Естественный и поляризованный свет
- •5.3 Поляризация при отражении и преломлении на границе раздела двух сред
- •5.4 Оптически одноосные кристаллы
- •5.5 Оптически активные вещества
- •6 Взаимодействие света с веществом
- •6.1 Электронная теория дисперсии света
- •6.2 Нормальная и аномальная дисперсии
- •6.3 Поглощение света
- •6.4 Рассеяние света
- •Часть 2 Квантовая оптика
- •7 Тепловое излучение
- •7.1 Равновесное излучение
- •7.2 Закон Кирхгофа. Абсолютно черное тело
- •7.3 Законы теплового излучения
- •7.4 Формула Планка
- •8 Корпускулярные свойства света
- •8.1 Фотон
- •8.2 Внешний фотоэффект
- •8.3 Уравнения Эйнштейна для внешнего фотоэффекта
- •8.4 Внутренний фотоэффект
- •8 .5 Комптоновское рассеяние
- •8.6 Давление света
- •Часть 3 Основы атомной физики
- •9. Элементы квантовой механики
- •9.1 Гипотеза де Бройля
- •9.2 Соотношение неопределенностей
- •9.3 Уравнение Шредингера
- •9.4 Квантование атомных систем
- •9.5 Спин
- •10 Строение атомов и их оптические свойства
- •10.1 Модели атома Томсона и Резерфорда
- •10.2 Постулаты Бора. Опыт Франка и Герца
- •10.3 Теория водородоподобного атома
- •10.4 Принцип неразличимости тождественных частиц. Принцип Паули
- •10.5 Периодическая система химических элементов
- •Часть 4 Основы физики атомного ядра
- •11 Строение и свойства атомных ядер
- •11.1 Атомное ядро
- •11.2 Энергия связи ядра
- •11.3 Радиоактивность
- •11.4 Закон радиоактивного распада
- •11.5 Ядерные реакции
- •11.6 Термоядерный синтез
- •Содержание
- •Часть 1. Волновая оптика 3
- •1 Волновая теория света 3
- •1.1 Электромагнитные волны 3
- •1.2 Операторная запись уравнений Максвелла 4
- •3.1 Интерференция волн 36
- •Часть 2. Квантовая оптика 99
- •8 Корпускулярные свойства света 108
- •Часть 3. Основы атомной физики 119
- •Часть 4. Основы физики атомного ядра 139
Содержание
Часть 1. Волновая оптика 3
1 Волновая теория света 3
1.1 Электромагнитные волны 3
1.2 Операторная запись уравнений Максвелла 4
1.3 Уравнение электромагнитной волны 6
1.4 Свойства электромагнитных волн 7
1.5 Шкала электромагнитных волн 9
1.6 Фазовая и групповая скорости 11
1.7 Основные фотометрические величины 13
2 Геометрическая оптика 16
2.1 Законы геометрической оптики 16
2.2 Вывод законов преломления и отражения 17
2.3 Показатель преломления 19
2.3 Принцип Ферма 22
2.5 Преломление света на сферических поверхностях 24
2.6 Фокус сферической поверхности 25
2.7 Центрированные оптические системы. Линзы 26
2.8 Формула тонкой линзы 27
2.9 Построение изображения в тонких линзах 29
2.10 Плоские зеркала 31
2.11 Сферические зеркала 33
3 Интерференция света 36
3.1 Интерференция волн 36
3.2 Условия возникновения интерференции. Когерентность 39
3.3 Способы получения интерференции 41
3.4 Влияние размеров источника. Пространственная когерентность 42
3.5 Интерференция волн, испускаемых двумя точечными источниками 45
3.6 Классические интерференционные опыты 47
3.7 Интерференция в тонких пленках 49
3.8 Интерференция в тонких пленках переменной толщины 51
3.9 Интерферометр Майкельсона 54
3.10 Многолучевая интерференция 55
3.11 Применение явления интерференции 57
4 Дифракция света 61
4.1 Принцип Гюйгенса 61
4.2 Принцип Гюйгенса-Френеля 63
4.3 Зоны Френеля 64
4.4 Применение метода зон Френеля 67
4.5 Дифракция Фраунгофера на щели 68
4.6 Дифракция от двух параллельных щелей 71
4.7 Дифракционная решетка 72
4.8 Оптические характеристики дифракционных решеток 75
4.9 Дифракция рентгеновских лучей 77
5 Поляризация света. 80
5.1 Поляризация электромагнитных волн 80
5.2 Естественный и поляризованный свет 83
5.3 Поляризация при отражении и преломлении на границе раздела двух сред 84
5.4 Оптически одноосные кристаллы 87
5.5 Оптически активные вещества 88
6 Взаимодействие света с веществом 91
6.1 Электронная теория дисперсии света 91
6.2 Нормальная и аномальная дисперсия 93
6.3 Поглощение света 94
6.4 Рассеяние света 96
Часть 2. Квантовая оптика 99
7 Тепловое излучение 99
7.1 Равновесное излучение 99
7.2 Закон Кирхгофа. Абсолютно черное тело 100
7.3 Законы теплового излучения 102
7.4 Формула Планка 105
8 Корпускулярные свойства света 108
8.1 Фотон. 108
8.2 Внешний фотоэффект 110
8.3 Уравнения Эйнштейна для внешнего фотоэффекта 111
8.4 Внутренний фотоэффект 113
8.5 Комптоновское рассеяние 114
8.6 Давление света 116
Часть 3. Основы атомной физики 119
9 Элементы квантовой механики 119
9.1 Гипотеза де Бройля 119
9.2 Соотношение неопределенностей 121
9.3 Уравнение Шредингера 123
9.4 Квантование атомных систем 126
9.5 Спин 127
10 Строение атомов и их оптические свойства 129
10.1 Модели атома Томсона и Резерфорда 129
10.2 Постулаты Бора. Опыт Франка и Герца 131
10.3 Теория водородоподобного атома 132
10.4 Принцип неразличимости тождественных частиц. Принцип Паули 135
10.5 Периодическая система химических элементов 137
Часть 4. Основы физики атомного ядра 139
11 Строение атомов и их оптические свойства 139
11.1 Атомное ядро 139
11.2 Энергия связи ядра 140
11.3 Радиоактивность 142
11.4 Закон радиоактивного распада 143
11.5 Ядерные реакции 145
11.6 Термоядерный синтез 146
Приложение А. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева 148
Приложение Б. Радиоактивные ряды 149