Свет и вещество
22 Дек 2013
Эта часть книги посвящена физике взаимодействия света и вещества. В общих чертах это взаимодействие представляется следующим образом. Электромагнитное поле световой волны воздействует на заряженные частицы среды, заставляя их совершать вынужденные колебания на частоте поля. При этом часть энергии светового поля передается частицам — световая волна поглощается. Колеблющиеся электроны, в свою очередь, становятся источниками вторичных световых […]
Из истории физической оптики
21 Дек 2013
Цитати из оригинальных работ Габора, Лейта и Упатниекса. Дэннис Габор. Новый принцип микроскопии. “Известно, что сферическая аберрация электронных линз устанавливает предел разрешающей способности электронных микроскопов на уровне 5 А. Были сделаны предложения об улучшении объективов, однако они сложны сами по себе и, кроме того, перспективы улучшения осложняются тем обстоятельством, что предел разрешения пропорционален корню четвертой […]
Параболическое уравнение. Приближение квазиоптики. Решение параболического уравнения. Распространение и дифракция гауссова пучка. Фокусировка гауссова пучка. Размеры фокальной области линзы. Критерий применимости приближения квазиоптики. Параболическое уравнение. Приближение квазиоптики. Будем описывать распространение света скалярным волновым уравнением (Д13.1) (Д13-2) Рассмотрим распространение ограниченного светового пучка. Предположим, что пучок обладает осевой симметрией. Тогда для описания процесса распространения достаточно двух цилиндрических […]
Зонная пластинка Френеля и линза
20 Дек 2013
Зонная пластинка Френеля. Растровая фокусирующая оптика. Тонкая сферическая линза. На основе френелевских представлений о дифракции света дается элементарное объяснение фокусировки света с помощью зонной пластинки, растровой фокусирующей пластинки и тонкой сферической линзы. Зонная пластинка Френеля. Из определения френелевских зон следует, что по отношению к данной точке наблюдения поля любые две соседние зоны действуют как источники […]
Спектральное описание пространственной структуры поля. Линза как элемент, выполняющий пространственное преобразование Фурье. Формирование оптического изображения. Теория Аббе. Опыты Аббе-Портера. Метод темного поля. Метод фазового контраста. Разрешающая способность микроскопа и телескопа. Голография. Запись и восстановление светового поля. Дифракционная решетка и интерферометр Фабри-Перо как спектральные приборы. Разрешающая способность и область дисперсии. Фурье-спектроскопия. Спектроскопия оптического смешения. Рассматриваются вопросы […]
Дифракция на периодических структурах
19 Дек 2013
Дифракционные решетки. Физика дифракции света на решетке. Уравнение дифракционной решетки. Математическое описание дифракции плоской волны на решетке. Синусоидальная решетка. Ограниченная синусоидальная решетка. Прямоугольная амплитудная решетка. Дифракция на двумерных периодических структурах. Дифракция на трехмерных периодических структурах. Дифракция рентгеновских лучей в кристаллах. Рентгеновский структурный анализ. Дифракция света на периодических структурах отличается резким, контрастным характером наблюдаемой дифракционной картины. […]
Формирование устойчивой картины дифракции в дальней зоне. Дифракция Фраунгофера как пространственное преобразование Фурье. Дифракция Фраунгофера на одномерных структурах. Дифракция на щели. Дифракция Фраунгофера на двумерных структурах. Дифракция на прямоугольном и круглом отверстиях. Дифракция гауссова пучка. Лекция посвящена фраунгоферовой дифракции. Показано, что при распространении светового пучка в дальней зоне возникает устойчивая картина дифракции, повторяющая по форме […]
Дифракция слаборасходящихся пучков
18 Дек 2013
Приближение Френеля в теории дифракции. Интегралы Френеля и спираль Корню. Дифракция Френеля на одномерных структурах. Дифракция на краю экрана. Дифракция на щели. Дифракция Френеля на двумерных структурах. Дифракция на квадратном отверстии. Дифракция на круглом отверстии. Дифракция гауссова пучка. Рассматривается дифракция слаборасходящихся световых пучков. Обсуждается физическое содержание френелевского приближения в теории дифракции. Рассчитываются картины френелевской дифракции […]
Дифракция как проявление волновой природы света. Основные опытные факты. Опыт Гримальди. Принцип Гюйгенса. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракционный интеграл Френеля. Зоны Френеля. Построение дифракционных картин графическим способом. Дифракция на краю экрана. Дифракционная длина светового пучка. Ближняя и дальняя зоны дифракции. Дифракционная расходимость пучка в дальней зоне. Фокусировка света как дифракционное явление. Теория дифракции Кирхгофа. Лекция посвящена дифракции […]
Когерентность света
17 Дек 2013
Временная когерентность света. Время когерентности. Длина когерентности. Пространственная когерентность света и радиус когерентности. Модель случайного светового поля. Расчет интерференционной картины в интерферометре Юнга. Измерение когерентности. Когерентность излучения реальных источников света. Лекция посвящена когерентности света. Рассматриваются временная и пространственная когерентность оптического излучения, характеристики когерентности, методы экспериментального измерения и основы теории когерентности, когерентность излучения реальных источников света. […]