光學(xué)

目錄
Sommerfeld 及其成就
總序
第四卷序
引言 1
§1 幾何光學(xué)、物理光學(xué)、生理光學(xué)以及光學(xué)發(fā)展歷史年表 1
第1章 光的反射和折射 6
§2 回顧電動(dòng)力學(xué)：理想自然光的基本原理 6
§3 Fresnel公式：從光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)的傳播 11
A 電矢量垂直于入射面 12
B 磁矢量垂直于入射面 15
C 垂直入射時(shí)反射的人工抑制 16
§4 Fresnel 公式圖解討論， Brewster 定律 17
A 偏振面平行于入射平面 18
B 偏振面垂直于入射面 20
C 偏振光的實(shí)際產(chǎn)生 21
D 從電子理論的角度來(lái)看Brewster定律 22
E 能量考慮: 反射功率r和透射功率 d 23
§5 全反射 24
A Fresnel 公式的討論 24
B 進(jìn)入光疏介質(zhì)的光 27
C 波動(dòng)力學(xué)的隧道效應(yīng) 28
D 橢圓偏振光和圓偏振光的產(chǎn)生 29
§6 金屬反射 29
A Fresnel 公式 31
B Hagen 和 Rubens 的實(shí)驗(yàn) 32
C 金屬、玻璃和顏料的顏色的一些評(píng)論 33
§7 薄膜和厚板的顏色 34
A 一般情況 34
B 潮濕瀝青上的油斑 36
C 鍍膜 (消反射) 透鏡 38
D 肥皂泡和 Newton 環(huán) 39
E 方法比較：求和或邊界值處理 39
F Lummer-Gehrke 板 (1902) 42
G Perot 和 Fabry 干涉儀 (約 1900 年) 44
§8 光駐波 47
A 在金屬表面垂直入射的單色線偏振光 47
B 斜入射的光線 49
C Lippmann 的彩色攝影 49
第2章 運(yùn)動(dòng)介質(zhì)和運(yùn)動(dòng)光源光學(xué)——天文學(xué)專題 51
§9 光速的測(cè)量 51
§10 光行差和視差 53
§11 Doppler 效應(yīng) 57
§12 Fresnel 拖曳系數(shù)和 Fizeau 實(shí)驗(yàn) 59
§13 移動(dòng)反射鏡的反射 62
§14 Michelson 實(shí)驗(yàn) 64
§15 Harress、Sagnac 和 Michelson-Gale 的實(shí)驗(yàn) 69
§16 光的量子理論 71
第3章 色散理論 76
§17 電子的紫外共振 76
§18 除紫外線電子共振振蕩外的離子紅外共振振蕩 81
§19 反常色散 84
§20 偏振面的磁旋轉(zhuǎn) 88
§21 正常 Zeeman 效應(yīng)與反常 Zeeman 效應(yīng)的一些特征 92
§22 相速度 信號(hào)速度 群速度 99
A 有界波列的 Fourier 表示 99
B 波前在色散介質(zhì)中的傳播 101
C 前驅(qū)波 102
D 最終穩(wěn)定態(tài)下的信號(hào) 104
E 群速度和能量傳輸 106
§23 色散的波動(dòng)力學(xué)理論 107
A 舊的色散公式和波動(dòng)力學(xué)公式的對(duì)比 108
B 公式 (3) 的推導(dǎo)綱要 110
第4章 晶體光學(xué) 112
§24 Fresnel 橢球 折射率橢球 主介電軸 112
§25 平面波及其偏振的結(jié)構(gòu) 115
§26 對(duì)偶關(guān)系 光線面和法線面 光軸 121
A 光線面的討論 124
B 光軸 127
C 法線面 128
§27 雙折射問(wèn)題 129
A 根據(jù) Huygens 原理得出的雙折射 130
B 作為邊值問(wèn)題的折射定律 131
C 反射光和折射光的振幅 133
§28 晶體的光學(xué)對(duì)稱性 134
§29 旋光晶體和液體 138
A 螺旋形晶體結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)矢量 138
B 石英中偏振面的旋轉(zhuǎn) 140
C 旋光液體 143
§30 Nicol 棱鏡 四分之一波片 電氣石鉗 二向色性 144
A Nicol 棱鏡 144
B 四分之一波片和 Babinet 補(bǔ)償器 146
C 電氣石和偏振濾波片 148
§31 晶片造成的平行偏振光和會(huì)聚偏振光的干涉現(xiàn)象 149
A 平行光 150
B 會(huì)聚光 152
第5章 衍射理論 158
§32 光柵理論 159
A 線型光柵 159
B 交叉光柵 163
C 空間光柵 164
§33 大量隨機(jī)分布顆粒的衍射 169
§34 Huygens 原理 172
A 球面波 172
B Green 定理和 Huygens 原理的 Kirchho 公式 173
C Green 函數(shù)和 Huygens 原理的簡(jiǎn)化公式 175
D Fraunhofer 衍射和 Fresnel 衍射 177
E Babinet 原理 179
F 黑屏或反射屏 181
G 兩個(gè)推廣 181
§35 幾何光學(xué)和波動(dòng)光學(xué)中的陰影問(wèn)題 182
A 程函 182
B 用波動(dòng)光學(xué)理論解釋陰影的產(chǎn)生 184
C 圓盤衍射 188
D 圓孔衍射與 Fresnel 波帶 191
E 衍射相似定律 195
§36 矩形孔和圓形孔的 Fraunhofer 衍射 196
A 矩形孔衍射 197
B 狹縫衍射 198
C 圓孔衍射 199
D 相位光柵 201
E §35 B 的補(bǔ)充內(nèi)容——多邊形衍射孔形成的光扇 206
§37 狹縫的 Fresnel 衍射 209
A Fresnel 積分 210
B 對(duì)衍射圖樣的討論 213
C 直邊衍射 215
§38 若干衍射問(wèn)題的嚴(yán)格解 218
A 直邊問(wèn)題 219
B 分支解的構(gòu)建 222
C 用 Fresnel 積分表示 U 227
D 直邊的衍射場(chǎng) 230
E 推廣 233
F 關(guān)于分支解的基本討論 234
第6章 關(guān)于衍射理論的附錄 240
§39 極窄狹縫的衍射 240
A 狹縫的邊值問(wèn)題 240
B 積分方程 (10) 和 (12) 的解 244
C 討論 247
§40 光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng) 254
A 線光柵的分辨本領(lǐng) 255
B 階梯光柵和干涉光譜儀 257
§41 棱鏡分辨本領(lǐng)的基本理論 260
A 關(guān)于分辨本領(lǐng)的一般考慮 262
B 在光柵和干涉光譜儀中的應(yīng)用 263
§42 望遠(yuǎn)鏡、眼睛， 以及 Michelson 對(duì)恒星大小的測(cè)量 264
§43 顯微鏡 269
A Abbe 的顯微鏡理論 271
B 相位光柵在顯微鏡中的重要性 272
C 發(fā)光與被照明物體 273
§44 關(guān)于 Young 的衍射解釋 273
A 衍射問(wèn)題 Kirchho 解的重構(gòu) 274
B 錐上的面積分約簡(jiǎn)為衍射孔邊界上的線積分——Young 理論的改進(jìn) 276
C 圍道積分的討論 278
§45 近焦點(diǎn)衍射 279
A Debye 的假設(shè) 279
B 焦點(diǎn)近鄰處的衍射場(chǎng) 280
C 光錐軸上以及軸附近的振幅和相位 282
D 柱面波及其相位躍變 283
§46 電磁矢量問(wèn)題的 Huygens 原理 284
§47 Chevenkov 輻射 287
A Chevenkov 電子的場(chǎng) 288
B Chevenkov 電子的輻射 292
C 考慮色散的 Chevenkov 輻射 294
D 最后的關(guān)鍵評(píng)注 294
§48 幾何光學(xué)的補(bǔ)充: 彎曲光線， 正弦條件， 透鏡公式， 彩虹 295
A 光線的曲率 296
B Abbe 的正弦條件 298
C 關(guān)于直線光束的結(jié)構(gòu) 300
D 關(guān)于透鏡公式 301
E 擴(kuò)散產(chǎn)生的彎曲光線和彩虹理論的評(píng)注 303
§49 白光的本性 ——光子理論和互補(bǔ)性 309
習(xí)題 313
習(xí)題解答 315
譯后記 327