Саржевский А.М. ОПТИКА:
Полный курс. Изд. стереотип.

Оглавление

Предисловие автора к первому изданию

Раздел "Оптика" курса общей физики весьма объемен. Из имеющихся учебных пособий, которыми пользуются студенты университета (Г.С.Ландсберг "Оптика", Н.И.Калитеевский. "Волновая оптика", С.Э.Фриш, А.В.Тиморева "Курс общей физики"), в какой-то мере удовлетворяет программе лишь последнее издание учебного пособия Г.С.Ландсберга (1978 г.), дополненное вопросами современной оптики. Не умаляя значимости этих пособий, хотелось бы отметить, что уровень изложения основного и дополнительного материала сильно различается по степени трудности. Поэтому естественным было желание создать учебное пособие, которое включало бы все (или почти все) вопросы программы. При этом мы не стремились к сильной математизации курса и там, где это возможно и целесообразно, старались обойтись более простыми математическими приемами, не нарушая, однако, логического построения той или иной физической теории и не превращая экспериментальный курс оптики в теоретический.

Отметим еще один момент. При написании данного пособия хотелось изложить все вопросы наилучшим методическим образом. С этой целью были использованы лучшие методики изложения отдельных вопросов в других пособиях и монографиях.

Первый том пособия состоит из введения и трех разделов и посвящен в основном вопросам волновой оптики.

Во введение включены три главы. В первой главе рассматриваются некоторые вопросы колебательного и волнового движения, которые необходимы в дальнейшем при изучении оптики. Эти вопросы известны в основном из предыдущих разделов курса общей физики, однако, на наш взгляд, предварительное напоминание их целесообразно.

Вторая глава посвящена электромагнитной природе света. Поскольку электромагнитная теория Максвелла достаточно подробно изучается в конце предшествующего оптике курса "Электричество", мы ограничились лишь общим рассмотрением системы уравнений Максвелла и свойств электромагнитных волн.

В третьей главе введения-излагаются вопросы, связанные с фотометрическими понятиями и единицами световых измерений.

Раздел I (главы 4–7) посвящен интерференции света. Вначале рассматриваются вопросы, связанные с понятием когерентности. В последнее время в учебных пособиях по оптике когерентность излагается очень подробно, причем это делается сразу в начале раздела об интерференции. В данном пособии даются общие представления о когерентности, которых вполне достаточно для изучения интерференции света. Понятия временной и пространственной когерентности, необходимые при изучении голографии и лазеров, вынесены в соответствующие разделы. Далее рассматриваются способы наблюдения интерференции света, основные характеристики интерференционных схем, локализация полос интерференции, интерференционные приборы и применение интерференции.

В разделе II (главы 8–12) излагаются дифракция света, оптическая голография и характеристики спектральных приборов.

Вначале рассматривается дифракция Френеля, в основном качественно, а затем дифракция Фраунгофера. Этот вид дифракции излагается более подробно, так как он имеет большое практическое значение. Изложение начинается с дифракции на одной щели и ведется двумя способами: аналитическим и графическим. Авторы некоторых пособий отказываются от графического способа, считая его устаревшим и не имеющим практического значения. Мы же придерживаемся другого мнения и считаем целесообразным рассмотрение этого метода, так как он часто используется при анализе различных видов дифракции. Завершается изучение дифракции Фраунгофера знакомством с дифракционной решеткой, причем полной теории дифракционной решетки не дается, а изложение ведется на основе аналитического выражения для дифракции на одной щели.

Специальная глава посвящена дифракции на пространственной решетке, дифракции рентгеновских лучей и дифракции света на ультразвуковых волнах.

В следующей главе речь идет об оптической голографии. Здесь формулируется принцип голографии, рассматриваются плоские и объемные голограммы, основные схемы получения голограмм и восстановления изображений, даются главные применения голографии. Отдельный параграф этой главы посвящен временной и пространственной когерентности.

В последней главе раздела о дифракции приведены основные характеристики (дисперсия, разрешающая способность и др.) приборов с призмой и дифракционной решеткой в качестве диспергирующего элемента. Здесь излагаются принципы построения спектральных приборов, даются краткие сведения о ширине спектральной линии и физических процессах, приводящих к ее уширению. В заключение главы рассматривается разложение излучения в спектр и преобразование светового импульса спектральным прибором.

В разделе III (главы 13–15) излагаются основные законы и положения геометрической оптики, отмечены недостатки оптических систем и методы их устранения, дана разрешающая способность оптических приборов (микроскоп и телескоп). В заключение приводятся принцип работы и описание электронного микроскопа.

Об авторе

Саржевский Александр Михайлович

Известный ученый-физик и педагог. Доктор физико-математических наук, профессор. Заслуженный деятель науки Белорусской ССР. В 1953 г. окончил Белорусский государственный университет (БГУ) и начал работать в Физико-техническом институте АН БССР. С 1955 г. — сотрудник лаборатории люминесценции Института физики АН БССР. В 1961 г. защитил кандидатскую диссертацию, в 1973 г. — докторскую. В 1967 г. возглавил кафедру общей физики БГУ. Был одним из инициаторов создания на базе научной группы кафедры в 1976 г. лаборатории спектроскопии в НИИ прикладных физических проблем, а в 1978 г. — отраслевой научно-исследовательской лаборатории электронных средств и методов обработки оптической информации. Председатель научно-методического совета по физике Прибалтийской зоны СССР, ответственный редактор журнала "Вестник Белорусского государственного университета" (серия 1).

Основным содержанием работ А. М. Саржевского в лаборатории люминесценции было исследование поляризационных характеристик люминесценции сложных молекул в растворах, изучение и анализ влияния деполяризующих факторов на предельную степень поляризации. На кафедре общей физики им были развернуты исследования спектрально-поляризационных характеристик обширных классов соединений. По его инициативе были начаты исследования в области нелинейной лазерной спектроскопии и лазерной физики. Он вел большую научно-организаторскую и педагогическую работу; под его руководством подготовлено 19 кандидатов наук, 7 из которых в последующем защитили докторские диссертации; двое его учеников стали лауреатами Государственной премии Республики Беларусь. Автор монографий, учебных пособий и почти 200 научных публикаций по актуальным вопросам оптики, спектроскопии, люминесценции, квантовой электроники и нелинейной спектроскопии.