Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Общий курс физики

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 677010.01.99
Сивухин, Д. В. Общий курс физики: Учебное пособие / Сивухин Д.В., - 3-е изд. - Москва :ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 792 с.: ISBN 5-9221-0228-1. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/944794 (дата обращения: 29.11.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Сивухин Д.В.
Общий курс
ф изики
МОСКВА
ФИЗМАТЛИТ ®


УДК
535
С34
ББК
22.34
С
и
в
у
х
и
н
Д.
В.
Общий курс физики.
Учеб.
пособие:
Для
вузов.
В
5
т
.
Т
.
IV. Оптика.

3-е
изд.,
стереот
.

М.:
ФИЗМА
ТЛИТ
;
Изд-во
МФТИ,
2002.

792
с.

ISBN
5-9221-0228-1
;
5-89155-087-3.
Четвертый
том
курса
физики,
широк
о
известного
у
нас
в
стране
и
за
рубеж
ом.
Книг
а
написана
на
основе
лекций,
к
оторые
в
течение
р
яда
лет
чит
ались
автором
сту
дент
ам
Моск
овск
ого
физик
о-техническ
ого
институт
а.
Основное
внимание
у
делено
выяснению
физическ
ого
смыс
ла
и
со
дер
ж
ания
основных
зак
онов
и
понятий
оптики,
у
ст
ановлению
границ
применимости
этих
зак
онов,
развитию
у
сту
дентов
навык
ов
физическ
ого
мышления
и
умения
ст
авить
и
решать
к
онкретные
зада
чи.
Второе
издание
четвертого
тома
вышло
в
1985
г
.
Для
сту
дентов
физических
и
математических
факу
ль
тетов
университетов,
физик
о-технических
и
инж
енерно-физических
институтов,
а
т
акж
е
вузов,
г
де
физик
а
являетс
я
основной
дисциплиной.
ISBN
5-9221-0228-1
(Т
.
IV)
ISBN
5-9221-0229-X
ISBN
5-89155-087-3
(Т
.
IV)
 


ФИЗМА
ТЛИТ
,
1985,
2002
 


Издательство
МФТИ,
2002
ISBN
5-89155-077-6


О ЛАВЛЕНИЕ
Предис
ловие
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7
 
Л
А
В
А
I
ВВЕДЕНИЕ
Ÿ
1.
Предмет
оптики
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
9
Ÿ
2.
 
еометрическ
ая
оптик
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
12
Ÿ
3.
Эво
люция
предст
авлений
о
приро
де
свет
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
20
Ÿ
4.
Искривление
световых
лучей
в
нео
дноро
дных
сферах
.
.
.
.
.
.
33
Ÿ
5.
Плоские
э
лектромагнитные
во
лны
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
37
Ÿ
6.
Предельный
перех
о
д
от
во
лновой
оптики
к
геометрическ
ой
.
.
.
44
Ÿ
7.
Принцип
Ферма
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
49
Ÿ
8.
 рупповая
ск
орость
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
57
 
Л
А
В
А
II
 ЕОМЕТРИЧЕСКАЯ
ТЕОРИЯ
ОПТИЧЕСКИХ
ИЗОБР
АЖЕНИЙ
Ÿ
9.
Понятие
оптическ
ого
изображ
ения
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
67
Ÿ
10.
Преломление
на
сферическ
ой
повер
хности.
Сферические
зерк
ала
и
тонкие
линзы
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
73
Ÿ
11.
Общие
свойства
центрированных
оптических
систем
.
.
.
.
.
.
.
78
Ÿ
12.
Сло
ж
ение
центрированных
систем.
Т
о
лстые
линзы
.
.
.
.
.
.
.
.
89
Ÿ
13.
Ограничение
лучей
при
помощи
диафрагм
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
96
Ÿ
14.
Астигматические
пучки
лучей.
Ка
у
стик
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
101
Ÿ
15.
 
еометрические
аберрации
центрированных
систем
.
.
.
.
.
.
.
.
106
Ÿ
16.
Хроматическ
ая
аберрация
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
113
Ÿ
17.
У
с
ловие
отсутствия
дисторсии
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
120
Ÿ
18.
У
с
ловие
сину
сов
Аббе
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
122
Ÿ
19.
Т
еорема
к
осину
сов.
Стигматические
изображ
ения
широкими
пучк
ами
лучей
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
129
Ÿ
20.
Об
абсо
лютно
оптических
инструмент
ах
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
135
Ÿ
21.
 
лаз
и
зрение
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
139
Ÿ
22.
Фотометрические
понятия
и
единицы
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
152
Ÿ
23.
Ярк
ость
и
освещенность
оптическ
ого
изображ
ения.
Нормальное
увеличение
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
163
Ÿ
24.
Оптические
инструменты
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
172
Ÿ
25.
Электрические
и
магнитные
линзы
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
190


О ЛАВЛЕНИЕ
 
Л
А
В
А
III
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ
СВЕТ
А
Ÿ
26.
Общие
сведения
об
интерференции
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
199
Ÿ
27.
Классические
интерференционные
опыты
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
210
Ÿ
28.
Влияние
размеров
источник
а
свет
а.
Пространственная
к
огерентность
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
217
Ÿ
29.
Спектральное
разло
ж
ение
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
225
Ÿ
30.
Влияние
немоно
хроматичности
свет
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
230
Ÿ
31.
Корреляция
и
к
огерентность
свет
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
234
Ÿ
32.
Т
еорема
Ван-ЦиттераЦерник
е
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
240
Ÿ
33.
Интерференция
в
пленк
ах
и
пластинк
ах
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
242
Ÿ
34.
Интерферометр
Жамена
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
249
Ÿ
35.
Интерферометр
Майк
ельсона
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
256
Ÿ
36.
Много
лучевая
интерференция
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
258
Ÿ
37.
Сто
ячие
световые
во
лны
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
267
Ÿ
38.
Излучение
ВавиловаЧеренк
ова
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
271
 
Л
А
В
А
IV
ДИФР
АКЦИЯ
СВЕТ
А
Ÿ
39.
Принцип
 юйгенсаФренеля.
Зоны
Френеля
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
277
Ÿ
40.
Дифракция
на
оси
от
круг
лого
отверстия
и
экрана.
Зонная
пластинк
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
284
Ÿ
41.
Мето
д
Френеля
решения
дифракционных
зада
ч.
Дифракция
Фра
унгофера
и
Френеля
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
291
Ÿ
42.
Зоны
Шу
стера
и
спираль
Корню
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
298
Ÿ
43.
Принцип
 юйгенса
в
форму
лировк
е
Кир
хгофа
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
304
Ÿ
44.
Дифракция
Фра
унгофера
на
щели
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
309
Ÿ
45.
Дифракция
Фра
унгофера
на
отверстиях
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
315
Ÿ
46.
Дифракционная
решетк
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
320
Ÿ
47.
Дифракционная
решетк
а
к
ак
спектральный
прибор
.
.
.
.
.
.
.
329
Ÿ
48.
Эшелон
Майк
ельсона
и
интерференционные
спектральные
приборы
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
334
Ÿ
49.
Р
азрешающая
способность
призмы
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
339
Ÿ
50.
Действие
спектрального
аппарат
а
на
световые
импу
льсы
.
.
.
.
344
Ÿ
51.
Вогнут
ая
отраж
ательная
решетк
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
350
Ÿ
52.
Дифракция
на
решетк
е
к
ак
краевая
зада
ча
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
353
Ÿ
53.
Примеры
на
применение
мето
да
Рэ
лея
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
359
Ÿ
54.
 
о
лография
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
363
Ÿ
55.
Световое
по
ле
вблизи
фоку
са
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
374
Ÿ
56.
Р
азрешающая
способность
телеск
опа
и
микроск
опа
.
.
.
.
.
.
.
378
Ÿ
57.
Т
еория
и
демонстрационные
опыты
Аббе
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
388
Ÿ
58.
Т
елеск
оп
без
объектива.
По
лучение
изображ
ений
с
помощью
малых
отверстий
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
395
Ÿ
59.
Фазовый
к
онтраст
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
399
Ÿ
60.
Измерение
уг
ловых
диаметров
звезд
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
402
Ÿ
61.
Дифакция
на
двумерных
и
трехмерных
решетк
ах.
Дифракция
рентгеновских
лучей
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
407


О ЛАВЛЕНИЕ
5
 
Л
А
В
А
V
ОТР
АЖЕНИЕ
И
ПРЕЛОМЛЕНИЕ
СВЕТ
А
Ÿ
62.
По
ляризованный
и
естественный
свет
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
420
Ÿ
63.
Чис
ло
независимых
граничных
у
с
ловий
в
э
лектромагнитной
теории
свет
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
423
Ÿ
64.
 
еометрические
зак
оны
отраж
ения
и
преломления
во
лн
.
.
.
.
.
426
Ÿ
65.
Форму
лы
Френеля
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
430
Ÿ
66.
По
лное
отраж
ение
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
436
Ÿ
67.
Про
х
о
ждение
свет
а
через
плоск
опараллельную
пластинку
.
Просвет
ление
оптики
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
441
Ÿ
68.
Р
аспространение
свет
а
в
среде
с
точки
зрения
мо
леку
лярной
оптики
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
450
Ÿ
69.
Выво
д
форму
л
Френеля
в
мо
леку
лярной
оптик
е
.
.
.
.
.
.
.
.
.
455
Ÿ
70.
Отступления
от
форму
л
Френеля
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
459
 
Л
А
В
А
VI
ОПТИКА
МЕТ
АЛЛОВ
Ÿ
71.
Уравнения
Мак
свелла
и
во
лны
в
мет
аллах
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
466
Ÿ
72.
 
еометрические
зак
оны
отраж
ения
и
преломления
свет
а
на
границе
мет
алла
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
469
Ÿ
73.
Форму
лы
Френеля.
Измерение
оптических
к
онст
ант
мет
аллов
.
472
Ÿ
74.
Аномальный
скин-эффект
и
эффективная
диэ
лектрическ
ая
проницаемость
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
478
 
Л
А
В
А
VII
КРИСТ
АЛЛООПТИКА
Ÿ
75.
Плоские
во
лны
в
крист
аллах
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
481
Ÿ
76.
Оптически
о
дноосные
крист
аллы
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
483
Ÿ
77.
По
ляризационные
у
стройства
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
491
Ÿ
78.
Анализ
по
ляризованного
свет
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
499
Ÿ
79.
Интерференция
по
ляризованных
лучей
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
508
Ÿ
80.
Н
о
р
м
а
л
ь
н
ы
е
с
к
о
р
о
с
т
и
и
п
о
л
я
р
и
з
а
ц
и
я
в
о
л
н
в
д
в
у
о
с
н
ы
х
к
р
и
с
т
а
л
л
а
х
520
Ÿ
81.
Лучи,
во
лновые
нормали
и
связь
между
ними
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
528
Ÿ
82.
Коническ
ая
рефракция
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
537
Ÿ
83.
Замечания
об
отраж
ении
и
преломлении
свет
а
на
границе
крист
аллов
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
543
 
Л
А
В
А
VIII
МОЛЕКУЛЯРНАЯ
ОПТИКА
Ÿ
84.
Классическ
ая
теория
дисперсии
свет
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
548
Ÿ
85.
Понятие
о
дисперсионной
форму
ле
квантовой
мех
аники
.
.
.
.
.
559
Ÿ
86.
М
е
т
о
д
ы
э
к
с
п
е
р
и
м
е
н
т
а
л
ь
н
о
г
о
и
с
с
л
е
д
о
в
а
н
и
я
а
н
о
м
а
л
ь
н
о
й
д
и
с
п
е
р
с
и
и
564
Ÿ
87.
Дисперсия
плазмы
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
569
Ÿ
88.
Средняя
плотность
э
лектромагнитной
энергии
в
диспергирующих
средах
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
573
Ÿ
89.
Пог
лощение
свет
а
и
уширение
спектральных
линий
.
.
.
.
.
.
.
576
Ÿ
90.
Д
в
о
й
н
о
е
п
р
е
л
о
м
л
е
н
и
е
с
в
е
т
а
в
э
л
е
к
т
р
и
ч
е
с
к
о
м
и
м
а
г
н
и
т
н
о
м
п
о
л
я
х
583
Ÿ
91.
Линейный
э
лектрооптический
эффект
Покк
ельса
.
.
.
.
.
.
.
.
.
594


О ЛАВЛЕНИЕ
Ÿ
92.
Эффект
Зеемана
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
596
Ÿ
93.
Понятие
об
эффекте
Шт
арк
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
602
Ÿ
94.
Вращение
плоск
ости
по
ляризации
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
604
Ÿ
95.
Магнитное
вращение
плоск
ости
по
ляризации
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
611
Ÿ
96.
Временная
и
пространственная
дисперсия.
Т
еория
естественной
оптическ
ой
активности
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
617
Ÿ
97.
О
тепловых
ф
лукту
ациях
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
626
Ÿ
98.
Р
ассеяние
свет
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
632
Ÿ
99.
Явление
Мандельшт
амаБриллюэна
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
643
Ÿ
100.
Комбинационное
рассеяние
свет
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
649
 
Л
А
В
А
IX
ТЕОРИЯ
ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
Ÿ
101.
Принцип
относительности
в
ньютоновск
ой
и
релятивистск
ой
мех
аник
е
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
655
Ÿ
102.
Опыт
Майк
ельсона
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
659
Ÿ
103.
Независимость
ск
орости
свет
а
от
движ
ения
источник
а
.
.
.
.
.
.
665
Ÿ
104.
Понятие
о
дновременности
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
667
Ÿ
105.
Преобразование
к
оор
динат
и
времени
в
теории
относительности
671
Ÿ
106.
Лорентцово
сокращение
длины
и
замедление
времени
.
.
.
.
.
.
680
Ÿ
107.
Эффект
Допплера
и
аберрация
свет
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
688
Ÿ
108.
Эффект
Допплера
в
аку
стик
е
и
теории
эфира
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
695
Ÿ
109.
Замедление
х
о
да
часов
в
гравит
ационном
по
ле
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
699
Ÿ
110.
Сло
ж
ение
ск
оростей
в
теории
относительности
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
702
Ÿ
111.
Р
елятивистск
ая
мех
аник
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
706
 
Л
А
В
А
X
ТЕПЛОВОЕ
ИЗЛУЧЕНИЕ
Ÿ
112.
Р
авновесное
излучение
в
по
лости
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
713
Ÿ
113.
Зак
он
Кир
хгофа
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
717
Ÿ
114.
Форму
ла
Кир
хгофаКла
узиу
са
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
721
Ÿ
115.
Зак
он
СтефанаБо
льцмана
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
723
Ÿ
116.
Т
еорема
и
зак
он
смещения
Вина
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
726
Ÿ
117.
Форму
ла
Рэ
леяДжинса
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
731
Ÿ
118.
Форму
ла
Планк
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
737
Ÿ
119.
Спонт
анное
и
индуцированное
излучение
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
743
 
Л
А
В
А
XI
ЛАЗЕРЫ
И
НЕЛИНЕЙНАЯ
ОПТИКА
Ÿ
120.
Принципы
работы
лазера
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
748
Ÿ
121.
Рубиновый
лазер
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
754
Ÿ
122.
 
елий-неоновый
лазер
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
762
Ÿ
123.
Нелинейная
по
ляризация
среды
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
765
Ÿ
124.
Первое
приближ
ение.
Оптическ
ое
детектирование.
 
енерация
вторых
г
армоник,
суммарной
и
разностной
частот
.
.
.
.
.
.
.
.
768
Ÿ
125.
Второе
приближ
ение.
Самофоку
сировк
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
773
Ÿ
126.
Параметрическ
ая
генерация
свет
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
776
Именной
ук
азатель
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
780
Предметный
ук
азатель
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
783


ПРЕДИСЛОВИЕ
Этот

четвертый

том
общего
курса
физики
посвящен
физическ
ой
оптик
е
и
являетс
я
естественным
про
до
лж
ением
предыдущего
тома,
в
к
отором
излаг
аетс
я
учение
об
э
лектрических
и
магнитных
явлениях.
Физическ
ая
оптик
а
рассматриваетс
я
в
нем
преимущественно
с
во
лновой
(к
онечно,
э
лектромагнитной)
точки
зрения.
Вопросы
квантовой
оптики
затрагиваютс
я
лишь
частично.
Даетс
я
предст
авление
о
фотонах
и
процессе
излучения
к
ак
о
квантовом
перех
о
де
атомных
систем
из
о
дного
энергетическ
ого
состо
яния
в
другое.
Это
необх
о
димо
для
введения
понятия
индуцированного
излучения
и
объяснения
принципов
работы
лазеров.
Однак
о
систематическ
ое
изло
ж
ение
основ
квантовой
оптики,
в
той
мере,
в
к
ак
ой
это
возмо
жно
с
делать
в
рамк
ах
общей
физики,
а
т
акж
е
относ
ящих
с
я
сю
да
квантовых
явлений
(фотоэффект
,
эффект
Комптона,
спектральные
зак
ономерности,
люминесценция,
эффект
Зеемана,
эффект
Шт
арк
а
и
пр.),
предпо
лаг
аетс
я
дать
в
пятом
томе,
г
де
бу
дет
излаг
атьс
я
атомная
физик
а
в
широк
ом
смыс
ле
этого
с
лова.
Вопросы
геометрическ
ой
оптики
собраны
в
первых
двух
г
лавах
курса,
чтобы
в
дальнейшем
мо
жно
было
ссылатьс
я
на
них
при
изло
ж
ении
интерференции,
дифракции
и
других
разделов
физическ
ой
оптики.
 
еометрическ
ая
оптик
а
излаг
аетс
я
не
к
ак
математическ
ая,
а
к
ак
физическ
ая
дисциплина

к
ак
приближ
енный
предельный
с
лучай
во
лновой
оптики.
Т
ем
самым
четк
о
определяютс
я
границы
ее
применимости.
С
целью
простоты
в
основу
обоснования
геометрическ
ой
оптики
по
ло
ж
ено
ск
алярное
во
лновое
уравнение.
Хот
я
в
общем
с
лучае
нео
дноро
дной
среды
оно
и
неверно,
но
даж
е
в
этом
с
лучае
при
рассмотрении
предельного
перех
о
да
к
геометрическ
ой
оптик
е
оно
приво
дит
к
правильным
резу
ль
т
ат
ам.
Конечно,
на
основе
ск
алярного
уравнения
ничего
нельзя
ск
азать
относительно
вращения
плоск
ости
по
ляризации
луча
в
нео
дноро
дной
среде.
Для
этого
надо
было
бы
по
ло
жить
в
основу
векторные
уравнения
Мак
свелла.
Но
это,
ничего
не
меняя
в
идейном
отношении,
потребовало
бы
дово
льно
громоздких
вычис
лений.
Существенно,
что
ск
алярное
во
лновое
уравнение
правильно
передает
основные
зак
ономерности
распространения
во
лн
не
то
льк
о
в
о
дноро
дных,
но
и
в
нео
дноро
дных
средах.
 
еометрическ
ая
ж
е
оптик
а
по
лучаетс
я
из
него
в
предельном
с
лучае
к
оротких
во
лн,
длины
к
оторых
пренебрежи
ПРЕДИСЛОВИЕ
мо
малы
по
сравнению
с
х
арактерными
размерами,
определяющими
распространение
свет
а
в
среде.
Впрочем,
обоснование
геометрическ
ой
оптики
при
всей
его
важности
мо
ж
ет
быть
опущено
при
первом
чтении
книги.
Пос
ле
изло
ж
ения
основ
геометрическ
ой
оптики
во
второй
г
лаве
излаг
аетс
я
геометрическ
ая
теория
оптических
изображ
ений

г
лавным
образом
с
принципиальной
стороны.
Бо
льшая
часть
материала
этой
г
лавы
при
первом
чтении
мо
ж
ет
быть
т
акж
е
опущена.
Дост
аточно
ограничитьс
я
минимумом:
по
лучением
оптических
изображ
ений
в
парак
сиальном
приближ
ении
и
основными
понятиями
фотометрии.
К
ост
альным
вопросам
мо
жно
обращатьс
я
по
мере
надобности
в
процессе
изучения
физическ
ой
оптики.
Основное
со
дер
ж
ание
курса
сост
авляет
физическ
ая
оптик
а,
изло
ж
ение
к
оторой
на
чинаетс
я
с
г
лавы
III.
В
нее
вх
о
дят
т
акж
е
специальная
теория
относительности,
кратк
ое
изло
ж
ение
принципов
работы
оптических
квантовых
генераторов
(лазеров)
и
э
лементов
нелинейной
оптики.
Как
и
в
предыдущих
томах
курса,
г
лавное
внимание
здесь
обращено
на
выяснение
физическ
ого
смыс
ла
и
со
дер
ж
ания
оптических
явлений,
на
связь
между
ними
и
с
общими
принципами
физики.
Автор
стремилс
я
к
идейной
простоте
изло
ж
ения,
но
ст
аралс
я
избег
ать
ву
льг
аризации.
Вопросы
истории,
эк
сперимент
альное
обоснование
зак
онов
оптики,
применения
ее
в
техник
е
и
других
на
ук
ах
затронуты
лишь
посто
льку
,
поск
о
льку
это
необх
о
димо
для
у
яснения
основных
явлений
и
принципов
оптики.
Из-за
недост
атк
а
мест
а
даж
е
описанию
демонстраций
в
этом
томе
у
делено
меньше
внимания,
чем
в
предыдущих
томах
курса.
Впрочем,
демонстрации,
осуществленные
в
Моск
овск
ом
физик
о-техническ
ом
институте
моими
лекционными
ассистент
ами
Е.Н.
Морозовым,
М.И.
Маклак
овым,
В.П.
Мо
лчановым,
В.А.
Кузнецовой,
к
оторым
я
г
лубок
о
благо
дарен,
сыграли
немалую
ро
ль
при
написании
и
этого
тома
курса
физики.
Рук
опись
этого
тома
была
тщательно
просмотрена
рецензент
ами

профессором
С.С.
 
ерштейном,
профессором
И.С.
 
орбанем
и
сотру
дник
ами
рук
ово
димой
им
к
афедры
эк
сперимент
альной
физики
Киевск
ого
госу
дарственного
университет
а
им.
Т
. 
.
Шевченк
о,
а
т
акж
е
доктором
физик
о-математических
на
ук
 
.П.
Пек
ой.
Их
справедливые
критические
замечания
учтены
при
ок
ончательном
редактировании
книги.
Всем
этим
лицам
автор
приносит
г
лубокую
благо
дарность.
Д.В.
Сивухин


 
Л
А
В
А
I
ВВЕДЕНИЕ
Ÿ
1.
Предмет
оптики
Оптика,
точнее

физическая
оптика,
есть
раздел
физики,
изучающий
свойства
и
физическую
приро
ду
свет
а,
а
т
акж
е
его
взаимо
действие
с
веществом.
По
д
светом
понимают
не
то
льк
о
видимый
свет,
но
и
примык
ающие
к
нему
широкие
области
спектра
э
лектромагнитного
излучения

инфр
акр
асную
и
у
льтр
афиолетовую.
Р
азличные
участки
спектра
э
лектромагнитного
излучения
от
личаютс
я
друг
от
друг
а
длиной
волны

и
частотой


величинами,
х
арактеризующими
не
то
льк
о
волновые,
но
и
квантовые
свойства
э
лектромагнитного
излучения.
Электромагнитный
спектр
принято
делить
на
р
адиоволны,
инфр
акр
асное,
видимое,
у
льтр
афиолетовое,
рентгеновское
и
гаммаизлучения.
Эти
участки
спектра
различаютс
я
не
по
своей
физическ
ой
приро
де,
а
по
способу
генер
ации
и
приема
излучения.
Поэтому
между
ними
нет
резких
перех
о
дов,
сами
участки
перекрываютс
я,
а
границы
между
ними
у
с
ловны.
Р
адиоволнами
называютс
я
э
лектромагнитные
излучения,
длины
во
лн
к
оторых
превос
х
о
дят
примерно
0,1
мм.
Их
принято
делить
на:
1)
сверхдлинные
волны
с
длиной
во
лны

>
10
км
(частот
а

<
30
к ц);
2)
длинные
волны
(
=
10

1
км,

=
30

300
к ц);
3)
средние
волны
(
=
1
км

100
м,

=
300
к ц

3
М ц);
4)
короткие
волны
(
=
100

10
м,

=
3

30
М ц);
5)
у
льтр
акороткие
волны
(
<
10
м,

>
30
М ц).
Пос
ледние
в
свою
очередь
принято
по
дразделять
на
метровые,
дециметровые,
миллиметровые
и
субмиллиметровые
или
микрометровые.
Во
лны
с
длиной

<
1
м
(
>
300
М ц)
принято
т
акж
е
называть
микроволнами
или
волнами
сверхвысоких
частот
(СВЧ).
Из-за
бо
льших
зна
чений

распространение
радиово
лн
мо
жно
рассматривать
феноменологически
без
учет
а
атомистическ
ого
строения
среды.
Исключение
сост
авляют
то
льк
о
самые


ВВЕДЕНИЕ
 Л.
I
к
ороткие
радиово
лны,
примык
ающие
к
инфракрасному
участку
спектра.
Практически
не
ск
азываютс
я
и
квантовые
свойства
радиоизлучения.
Видимое,
инфракрасное
и
у
ль
трафио
летовое
излучения
сост
авляют
т
ак
называемую
оптическую
область
спектр
а
в
широк
ом
смыс
ле
этого
с
лова.
Выделение
т
ак
ой
области
обу
с
ловлено
не
то
льк
о
близостью
соответствующих
участк
ов
спектра,
но
и
с
х
о
дством
мето
дов
и
приборов,
применяющих
с
я
для
ее
исс
ледования
и
разработ
анных
исторически
г
лавным
образом
при
изучении
видимого
свет
а
(линзы
и
зерк
ала
для
фоку
сировки
излучения,
призмы,
дифракционные
решетки,
интерференционные
приборы
для
исс
ледования
спектрального
сост
ава
излучения
и
пр.).
Оптический
спектр
занимает
диапазон
от
у
с
ловной
гра11
ницы
инфракрасного
излучения
(
=
2
мм,

=
1;
5

10
 ц)
до
у
с
ловной
к
оротк
ово
лновой
границы
у
ль
трафио
лет
а
(
=
16
6
=
10
см
=
10
нм,

=
3

10
 ц),
что
сост
авляет
примерно
1
)
.
Видимое
излучение
занимает
приблизительно
о
дну
18
окт
ав
окт
аву
(
=
400

760
нм),
у
ль
трафио
лет

5
окт
ав
(
=
10

400
нм),
инфракрасное
излучение

11
окт
ав
(
=
760
нм

2
мм).
В
оптическ
ой
области
спектра
частоты

уж
е
перест
ают
быть
малыми
по
сравнению
с
собственными
частот
ами
атомов
и
мо
леку
л,
а
длины
во
лн
бо
льшими
по
сравнению
с
мо
леку
лярными
размерами
и
межмо
леку
лярными
рассто
яниями.
Благодар
я
этому
в
этой
области
ст
ановятс
я
существенными
явления,
обу
с
ловленные
атомистическим
строением
вещества.
По
той
ж
е
причине,
нар
яду
с
во
лновыми,
про
являютс
я
и
квантовые
свойства
свет
а.
Энергия
светового
квант
а
определяетс
я
выраж
ением
E
=
h
;
(1:1)
27
г
де
h
=
6;
63

10
эргс

постоянная
Планка.
По
лезно
заметить,
что
для
длины
во
лны

=
1000
нм
энергия
соответствующего
квант
а
сост
авляет
E
=
1;
23
эВ,
или
приблизительно
о
дин
э
лектрон-во
ль
т
.
На
к
онцах
видимого
спектра
(
=
760
нм,
кр
=
400
нм)
для
энергии
квант
а
форму
ла
(1.1)
дает
E


кр
ф
л

1;
6
эВ,
E

3
эВ.
ф
л
В
области
рентгеновск
ого
и
г
амма-излучения
на
первый
план
выступают
квантовые
свойства
излучения.
Р
ентгеновск
ое
излучение
возник
ает
при
тормо
ж
ении
быстрых
зар
яж
енных
частиц
(э
лектронов,
протонов
и
пр.),
а
т
акж
е
в
резу
ль
т
ате
процессов,
проис
х
о
дящих
внутри
э
лектронных
обо
лочек
атомов.
 
аммаизлучение
по
являетс
я
в
резу
ль
т
ате
процессов,
проис
х
о
дящих
1
)
Окт
авой
называетс
я
интервал
частот
между
произво
льной
частотой
!
и
ее
г
армоник
ой
2!
.