A fény elméletben és gyakorlatban

Tartalom

ELŐSZÓ 5
Bevezetés 7
Az optika tárgya 7
Rövid történeti áttekintés 7
A fény természete 8
Az optika felosztása 9
I. GEOMETRIAI OPTIKA 10
1. Alapfogalmak 10
2. A geometriai optika alapelvei és törvényei 11
2.1. A geometriai optika alapelvei 11
2:2. A fénytörés és fényvisszaverődés törvénye 12
2.3. A töréstörvény következményei. A teljes visszaverődés 14
2.4. Egyszerű sugármenet-szerkesztések 14
2.5. A Fermat-elv 16
2.6. Az eikonálegyenlet 18
2.7. Az anyagok diszperziója 19
2.8. Refraktometria 21
3. Optikai leképezés (képalkotás) 23
3.1. A képalkotás általános fogalmai 23
3.2. Tökéletes képalkotás 26
3.3. Centrált rendszerek 27
3.4. A centrált rendszerek egyesítése 34
4. Egyszerű optikai rendszerek 37
4.1. Gömb törőfelület 38
4.2. Sík törőfelület 45
4.3. Gömbtükrök 46
4.4. Síktükrök 48
5. Összetett optikai rendszerek 49
5.1. A szögtükör 49
5.2. A síkpárhuzamos lemez 50
5.3. Prizmák 52
5.3.1. A prizma törvényei 52
5.3.2. Optikai ékek 60
5.3.3. Reflexiós prizmák 60
5.3.4. Színbontó (diszperziós) prizmák 64
5.3.5. Akromatikus prizmák 66
5.4. Lencsék 67
5.5. Lencserendszerek 72
6. Képhibák 74
6.1. Színi hibák 74
6.2. Geometriai képhibák 78
6.2.1. A nyíláshiba 81
6.2.2. Az asztigmatizmus 83
6.2.3. A képgörbület 85
6.2.4. A torzítás 85
6.2.5. A kóma 87
7. Fotometria 87
7.1. Fotometriai mennyiségek és egységek 87
7.2. Fotometriai törvények 91
7.3. Fotometrikus mérések. Fotométerek 92
8. Optikai eszközök 96
8.1. Fényrekeszek 97
8.2. Az emberi szem és a látás 100
8.3. Az optikai eszközök jellemzői 108
8.4. Vizuális optikai eszközök 111
8.4.1. Nagyítók 111
8.4.2. Okulárok 114
8.4.3. A mikroszkóp
8.4.4. Távcsövek 127
8.5. Valódi képet alkotó optikai eszközök 132
8.5.1. A fényképezőgép 132
8.5.2. A vetítőgép 138
8.6. Optikai műszerek 140
8.6.1. A teodolit
8.6.2. A periszkóp 140
8.6.3. A távmérő (teleméter) 141
II. HULLÁMOPTIKA 144
9. Elektromágneses fényelmélet 144
9.1. A hullámegyenlet levezetése 144
9.2. A hullámegyenlet megoldásai 146
9.3. A fényhullámok transzverzalitása 148
9.4. A polarizált és a természetes fény 149
9.5. A fénysebességre vonatkozó következtetések. A komplex törésmutató 151
9.6. A fényhullám intenzitása 156
9.7. A fénysebesség kísérleti meghatározása 157
9.8. A fény terjedése mozgó rendszerekben 162
10. A diszperzió klasszikus elmélete 165
10.1. A dielektrikumok diszperziója 165
10.2. Az elektromos vezetőközegek diszperziója 169
11. A fényelnyelés (abszorpció) 170
12. A fénytörés és fényvisszaverődés 171
12.1. A fénytörés és -visszaverődés dielektrikumokon 171
12.2. Fénytörés és -visszaverődés vezetőközegeken 180
13. A fényszóródás (diffúzió) 183
13.1. A fényszóródás osztályozása és elméleti tárgyalása 184
13.2. A fényszóródás gyakorlati alkalmazásai 187
14. Az anizotrop közegek optikája 188
14.1. A fényhullám terjedése anizotrop közegekben 188
14.2. Kristályoptikai osztályok 197
14.3. Huygens-elv. Huygens-szerkesztés 199
14.4. Fénytörés anizotrop közegek felületén 200
14.5. Pleokroizmus, dikroizmus 203
15. A fény polarizációja 203
15.1. Lineárisan polarizált fény előállítása és vizsgálata 203
15.2. Elliptikusan és körösen polarizált fény előállítása és vizsgálata 207
15.3. Mesterséges anizotrópia 210
15.3.1. Feszültségoptikai anizotrópia 210
15.3.2. Áramlási anizotrópia 211
15.3.3. Elektrooptikai anizotrópia 211
15.3.4. Magnetooptikai anizotrópia 212
15.3.5. Kristályos anyagok mesterséges anizotrópiája 213
15.4. Cirkuláris anizotrópia 214
15.4.1. Az optikai aktivitás 214
15.4.2. A cirkuláris anizotrópia elmélete 215
15.4.3. Az optikailag aktív anyagok szerkezete 218
15.4.4. Polarimetria 219
15.4.5. Mesterséges cirkuláris anizotrópia 221
15.5. Fénymodulátorok 223
16. A fény interferenciája 224
16.1. A természetes fény interferenciája 225
16.1.1. Kétsugaras interferencia 225
16.1.2. A Young-Fersnel-féle interferencia 229
16.1.3. A Newton-Fizeau-féle interferencia 236
16.1.4. A kétsugaras interferencia alkalmazásai 240
16.1.5. Kétsugaras interferométerek 242
16.1.6. Soksugaras interferencia 244
16.2. A polarizált fény interferenciája 253
16.2.1, A polarizált fény interferenciája 253
16.2.2. A polarizált fény interferenciája összetartó sugárnyalábban 257
17. A fényelhajlás (fénydiffrakció) 259
17.1. A Huygens-Fresnel-elv 260
17.2. A fény egyenesvonalú .terjedésének hullámoptikai magyarázata 260
17.3. A Soret-féle zónalemez 262
17.4. Az elhajlási jelenségek osztályozása 263
17.5. Fresnel-féle elhajlás 264
17.5.1. A gömbhullámok elhajlása 264
17.5.2, A hengerhullámok elhajlása 265
17.6. Fraunhofer-féle elhajlás 270
17.6.1. Fraunhofer-elhajlás résen és négyszögletes nyíláson 270
17.6.2. Fraunhofer-elhajlás környíláson 273
17.6.3. Az optikai rács 276
17.6.4. A Young-féle kettős rés 281
17.7. Az optikai eszközök feloldóképessége 282
17.7.1. Lineáris és szögfeloldóképesség 283
17.7.2. Spektrális feloldóképesség 284
17.8. A fáziskontraszt-mikroszkóp 286
17.9. A leképezés hullámoptikai tárgyalása 288
18. A holográfia 289
18.1. A holográfia elve 289
18.2. A holografikus képrögzítés és -rekonstrukció 290
18.3. A holografikus leképezés jellegzetességei 292
III. KVANTUMOPTIKA (FOTONOPTIKA) 293
19. A hőmérsékleti sugárzás
19.1. A hőmérsékleti sugárzás törvényei 294
19.2. Optikai pirometria 297
20. Kvantumeffektusok 298
20.1. Fényelektromos jelenség 298
20.1.1. Külső fényelektromos jelenség 299
20.1.2. Belső fényelektromos jelenség 301
20.2. Fotokémiai reakciók 302
20.3. Compton-szórás 303
21. A sugárzás kvantumelméletének alapjai 303
21.1. A színképek osztályozása 303
21.2. A színképek és az energiaszintek közötti összefüggés 304
.21.3. A színképvonalak intenzitása 306
22. A lézerek 308
22.1. A lézerek működési elve 303
22.2. Lézertípusok 310
23. Nemlineáris optikai jelenségek 313
Irodalom 315

Témakörök