Скачать "Гершензон Е.М., Малов Н.Н., Мансуров А.Н. - Оптика и атомная физика" бесплатно

    Название:   Оптика и атомная физика
    Автор:   Гершензон Е.М., Малов Н.Н., Мансуров А.Н.
    Формат:   PDF
    Размер:   33 Мб
    Год:   2000
    Качество:   Отличное
    Язык:   Русский
    Страниц:   408
    ISBN:   5-7695-0351-X

В учебном пособии рассмотрены волновая природа света, геометрическая оптика, взаимодействие излучения с веществом, строение атома и другие вопросы оптики и атомной физики, физики атомного ядра и элементарных частиц.
Для студентов высших педагогических учебных заведений.


ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие....................................................................................................3
Введение...........................................................................................................5
Глава 1. Основные свойства света и его характеристики..................................10
1.1. Электромагнитная природа света........................................................10
1.2. Основные законы распространения света. Принцип Гюйгенса. Принцип Ферма.....................................................................................15
1.3. Теория Максвелла и основные законы оптики. Формулы Френеля...................................................................................................17
1.4. Волновые и корпускулярные свойства света.......................................23
1.5. Источники света.....................................................................................24
1.6. Приемники света....................................................................................27
1.7. Математическое описание оптических полей и их воздействия
на приемники излучения.......................................................................29
1.8. Энергетические фотометрические величины.......................................32
1.9. Световые величины. Элементы фотометрии.......................................37
Глава 2. Интерференция света..............................................................................41
2.1. Сложение световых волн. Интерференция света................................41
2.2. Когерентность........................................................................................45
2.3. Основные понятия элементарной теории когерентности...................50
2.4. Временная и пространственная когерентность...................................52
2.5. Методы наблюдения интерференционной картины в оптике............56
2.6. Влияние размеров и немонохроматичности источников света
на интерференционную картину...........................................................60
2.7. Интерференция в тонких пленках. Просветление оптики..................62
2.8. Двухлучевые интерферометры.............................................................67
2.9. Многолучевые интерферометры..........................................................72
Глава 3. Дифракция света.................................................................^...................74
3.1. Явление дифракции. Принцип Гюйгенса-Френеля...........................74
3.2. Дифракционная теория Кирхгофа. Метод Рэлея................................80
3.3. Дифракция Френеля. Спираль Корню.................................................86
3.4. Зонная пластинка...................................................................................90
3.5. Дифракция Фраунгофера......................................................................92
3.6. Дифракционные решетки......................................................................96
3.7. Дифракция рентгеновских волн. Формула Вульфа-Брэгга............104
3.8. Дифракция света на фазовых экранах...............................................105
3.9. Дифракционная природа оптического изображения........................110
3.10. Голография.........................................................................................116
Глава 4. Геометрическая оптика........................................................................122
4.1. Геометрическая оптика как предельный случай волновой оптики. Световые лучи......................................................................................122
4.2. Принцип Ферма. Законы отражения и преломления света..............124
4.3. Отражение и преломление света на плоской границе раздела. Призмы. Световоды............................................................................127
4.4. Отражение и преломление света на сферической поверхности раздела..................................................................................................134
4.5. Тонкие линзы. Формула линзы. Оптическая сила линзы................138
4.6. Центрированные оптические системы...............................................143
4.7. Недостатки линз..................................................................................150
4.8. Яркость и освещенность оптических изображений..........................153
4.9. Глаз как оптическая система..............................................................156
4.10. Оптические приборы.........................................................................159
4.11. Разрешающая способность оптических приборов.........................166
Глава 5. Поляризация света...............................................................................169
5.1. Поперечность электромагнитных волн.............................................169
5.2. Явление Брюстера. Естественный свет..............................................171
5.3. Поляризаторы видимого света...........................................................174
5.4. Двойное лучепреломление..................................................................175
5.5. Интерференция поляризованных лучей............................................180
5.6. Искусственное двойное преломление................................................184
5.7. Поворот плоскости поляризации. Эффект Фарадея........................186
5.8. Эффекты Зеемана и Штарка...............................................................188
Глава 6. Дисперсия и рассеяние света................................................................191
6.1. Классическая теория дисперсии.........................................................191
6.2. Фазовая и групповая скорости света.................................................197
6.3. Рассеяние света....................................................................................203
6.4. Цвет тел................................................................................................205
Глава 7.чОптические явления в атмосфере........................................................208
7.1. Прозрачность атмосферы...................................................................208
7.2. Дифракция на случайных неоднородностях атмосферы.................209
7.3. Радуга...................................................................................................211
Глава 8. Скорость света. Свет и теория относительности...............................214
8.1. Измерение скорости света..................................................................214
8.2. Экспериментальные основы специальной теории относительности...................................................................................217
8.3. Эффект Доплера в оптике...................................................................221
8.4. Эффект Вавилова-Черенкова............................................................223
Глава 9. Квантовые свойства излучения...........................................................226
9.1. Фотоэлектрический эффект. Квантовая теория фотоэффекта........226
9.2. Применение фотоэффекта...................................................................230
9.3. Рентгеновское излучение. Тормозное и характеристическое излучения и их спектры.......................................................................233
9.4. Давление света.....................................................................................238
9.5. Эффект Комптона................................................................................243
9.6. Тепловое излучение. Закон Кирхгофа...............................................245
9.7. Законы излучения абсолютно черного тела. Формула Планка......248
9.8. Приложения формулы Планка. Источники света. Пирометрия.....253
9.9. Флуктуации светового потока. Опыты С.И.Вавилова....................255
9.10. Двойственность представлений о свете............................................257
Глава 10. Волновые свойства вещества.............................................................261
10.1. Гипотеза де Бройля. Дифракция электронов...................................261
10.2. Соотношения неопределенностей Гейзенберга...............................266
10.3. Особенности процесса измерения в квантовой механике. Принцип суперпозиции.....................................................................272
10.4. Уравнение Шредингера.....................................................................276
10.5. Физические величины и операторы..................................................280
10.6. Дуализм представлений о веществе..................................................282
Глава 11. Физика атомов и молекул..................................................................284
11.1. Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома............................284
11.2. Модель атома Бора-Резерфорда......................................................289
11.3. Экспериментальные подтверждения модели атома Бора-Резерфорда...............................................................................293
11.4. Квантование момента импульса и его проекции
для электрона в атоме........................................................................298
11.5. Опыт Штерна и Герлаха. Спин электрона. Магнетон Бора..........300
11.6. Принцип Паули. Периодическая система элементов Менделеева..........................................................................................303
11.7. Влияние спина электронов на атомные спектры. Спин-орбитальное взаимодействие..................................................307
11.8. Спектры многоэлектронных атомов................................................309
11.9. Электронный парамагнитный резонанс...........................................311
11.10. Природа химической связи. Молекулы..........................................313
11.11. Молекулярные спектры...................................................................317
11.12. Комбинационное рассеяние света...................................................318
11.13. Люминесценция. Правило Стокса..................................................320
11.14. Спонтанное и вынужденное излучения..........................................321
11.15. Лазеры и их применение..................................................................325
11.16. Электронный микроскоп.................................................................330
Глава 12. Физика атомного ядра........................................................................335
12.1. Развитие идеи атомизма....................................................................335
12.2. Естественная радиоактивность.........................................................337
12.3. Изотопы..............................................................................................339
12.4. Законы радиоактивных превращений..............................................341
12.5. Методы регистрации частиц и их траекторий.................................343
12.6. Получение частиц высоких энергий.................................................347
12.7. Открытие нейтрона. Состав атомного ядра....................................350
12.8. Энергия связи атомных ядер.............................................................353
12.9. Искусственное превращение ядер. Позитрон. Появление и исчезновение пар................................................................................355
12.10. Ядерные реакции..............................................................................361
12.11. Теория альфа-распада......................................................................363
12.12. Теория бета-распада........................................................................364
12.13. Ядерные силы...................................................................................365
12.14. Модели ядра.....................................................................................368
12.15. Использование ядерной энергии....................................................370
Глава 13. Физика элементарных частиц...........................................................376
13.1. Что такое элементарные частицы?...................................................376
13.2. Фундаментальные взаимодействия и классификация элементарных частиц........................................................................379
13.3. Взаимодействия элементарных частиц и законы сохранения.......382
13.4. Частицы и античастицы. Космическое излучение..........................384
13.5. Резонансы...........................................................................................387
13.6. Спектры барионов и мезонов...........................................................389
13.7. Кварки................................................................................................392
13.8. Стандартная модель..........................................................................396
13.9. Ядерная физика и космология..........................................................398
Заключение.................................................................................................402