Autor: Valer POP - Facultatea de Fizica, Universitatea "Al. I. Cuza" Iasi
Titlu: Bazele opticii
Tip: curs universitar
Editura Universitatii "Al.I.Cuza" Iasi, 1988

CUPRINS

1.    INTRODUCERE
1.1.    Obiectul opticii    

2.    UNDE ELECTROMAGNETICE OPTICE
2.1.    Ecuaţiile lui Maxwell. Teoria electromagnetică a radiaţiilor optice      
2.2.    Propagarea undelor electromagnetice în vid 
2.3.    Structura undelor electromagnetice optice generate de sisteme atomice     
a.    Emisia spontană a radiaţiilor optice    18
b.    Emisia forţată (reemisia) a radiaţiilor optice    19
2.4.    Energia transportată de unde electromagnetice   20
2.5.    Radiaţii optice generate de o sursă punctiformă. Caracteristicivde bază       23
a.    Starea de polarizare a radiaţiilor optice emise de o sursă punctiformă      25
b.    Compoziţia spectrală a radiaţiilor optice      27
c.    Coerenţa radiaţiilor optice       31
2.6.    Radiaţii optice total polarizate       35
2.7.    Propagarea undelor electromagnetice optice plane armonice în substanţă         38
a.    Noţiuni de bază         38
b.    Propagarea undelor electromagnetice optice armoricc plane în substanţe dielectrice omogene       40
c.    Propagarea undelor electromagnetice optice armonice plane în substanţe izotrope şi omogene         41
d.    Propagarea suprafeţelor de fază constantă ale undelor electromagnetice armonice plane în substanţe dielectrice anizotrope omogene     42
e.    Propagarea energiei radiante în substanţe dielectrice anizotrope omogene      49
2.8.    Anizotropia indusă
a.    Anizotropia mecanică          53
b.    Anizotropia indusă în cîmp elcctric        54
c.    Anizotropia indusă în cîmp magnetic       55
2.9.    Propagarea undelor electromagnetice optice armonice plane în substanţe optic active        55
a.    Rotirea planului de polarizare     55
b.    Teoria lui Fresnel a activităţii optice       57
c.    Rotirea magnetică a planului de polarizare       60
2.10.    Propagarea undelor electromagnetice optice armonice plane în  substanţe conductoare        .61
2.11.    Difuzia radiaţiilor optice      62
a.    Densitatea de flux a radiaţiei difuzate        63
b.    Starea de polarizare a radiaţiei difuzate           66
2.12.    Absorbţia şi dispersia radiaţiei optice       67
a.    Noţiuni de bază            67
b.    Absorbţia radiaţiilor optice în substanţe dielectrice izotrope        69
c.    Absorbţia radiaţiilor optice în substanţe dielectrice anizotrope       72
d.    Dispersia undelor electromagnetice optice      73
e.    Propagarea undelor electromagnctice optice monocromatice în substanţă. Viteza de grup       75

3. FENOMENE OFTICE CARE SE PRODUC ÎN VECINĂTATEA SUPRAFEŢEI DE SEPARAŢIE DINTRE DOUĂ SUBSTANŢE

3.1. Reflexia şi refracţia radiaţiilor optice   
a.    Reflexia şi refracţia undelor electromagnetice plane în vecinătatea suprafeţei de separaţi a două substanţe transparente izotrope şi omogene       81
b.    Starea de polarizare a radiaţiilor reflectate        83
c.    Reflexia totală. Reflexia totală frustrată          84
d.    Aplicaţii ale fenomenelor de reflexie totală şi reflexie totală frustrată        86
e.    Reflexia şi refracţia undelor electromagnetice optice în vecinătatea suprafeţei care separă o substanţă transparentă izotropă şi omogenă de o substanţă transparentă anizotropă şi omogenă .    .   . .    89
f.    Reflexia undelor electromagnetice optice în vecinătatea unei suprafeţe care separă o substanţă transparentă izotropă de o substanţă conductoare izotropă . .    94
3.2. Efectul fotoelectric        95
3.3. Presiunea radiaţiilor optice      98
3.4. Surse de radiaţii optice. Mărimi caracteristice         99
a.    Surse primare de radiaţii optice            100
b.    Surse secundare de radiaţii optice   101

4. ACŢIUNEA UNUI STBAT DE SUBSTANŢĂ ASUPRA RADIAŢIIL OR OPTICE
4.1.    Acţiunea unui strat de substanţă izotropă şi omogenă asupra radiaţiilor optice       103
a.    Divizarea fasciculelor de radiaţii optice       103
b.    Modificarea drumului optic al radiaţiilor optice       104
c.    Schimbarea compoziţiei spectrale a radiaţiei optice. Filtre optice     105
d.    Polarizarea radiaţiei optice         105
4.2.    Acţiunea unui strat de substanţă anizotropă omogenă asupra fasciculelor de radiaţii optice     105
a.    Acţiunea unui strat de substanţă anizotropă transparentă omogenă asupra fasciculelor de radiaţii optice         105
b.    Schimbarea stării de polarizare a radiaţiilor       107
i.    Schimbarea compoziţiei spectrale a radiaţiilor      112
ii.    Măsurarea difrenţelor de fază iniţiale. Determinarea birefringenţei straturilor anizotrope            113
iii.    Determinarea stării de polarizare a radiaţiilor optice     114
iiii.    Modularea fasciculelor de radiaţii optice       115
4.3.    Acţiunea unui strat de substanţă anizotropă absorbantă omogenă asupra fasciculelor de radiaţii optice. Filtre de polarizare       116
4.4.    Acţiunea unui strat de substanţă optic activă asupra radiaţiilor optice       117

5. OPTICA GEOMETRICĂ
5.1.    Noţiuni de bază          118
a.    Principiile de bază ale opticii geometrice     119
b.    Ecuaţia lui Hamilton       120
5.2.    Dioptrul        123
a.    Dioptrul sferic           123
5.3.    Oglinzi. Aproximaţia Gauss      130
5.4.    Sisteme optice centrate. Aproximaţia Gauss    131
5.5.    Lentile        138
5.6.    Sisteme optice centrate formate din două lentile subţiri        140
5.7.    Delimitarea fasciculelor de radiaţii optice în sisteme optice centrate         143
5.8.    Defectele sistemelor optice centrate        145
a.    Aberaţia de sfericitate            148
b.    Coma         151
c.    Astigmatism. Curbura cîmpului       152
d.    Distorsiuni            155
5.9.    Aberaţia cromatică       155

6.    PRISME OPTICE
6.1.    Prisme optice izotrope      158
6.2.    Prisme anizotrope      152

7.    ILUMINAREA IMAGINILOR FORMATE DE SISTEME OPTICE CENTRATE         163

8.    DETECTAREA RADIAŢIILOR OPTICE
8.1.    Noţiuni de bază          166
a.    Sensibilitatea spectrală a receptoarelor de radiaţii optice    166
b.    Zgomotul de fond al receptoarelor de radiaţii optice         167
c.    Constanta clc timp a receptoarelor de radiaţii optice        168
8.2.    Receptoare integrale        169
8.3.    Tipuri de receptoare de radiaţii optice       170
8.4.    Radiometrie        172
8.5.    Receptoare de imagini        173
a.    Noţiuni de bază          173
b.    Sistemul de recepţie vizuală a imaginilor. Ochiul    174
c.    Fotometrie            181
d.    Măsurarea culorilor         184

9.    INTERFERENŢA RADIAŢIILOR OPTICE
9.1.    Noţiuni de bază          188
9.2.    Interferenţa a două fascicule de radiaţii optice generate într-o sursă punctiformă        189
9.3.    Interferenţa a două fascicule de radiaţii optice armonice emise de o sursă punctiformă        192
9.4.    Interferenţa a două fascicule de radiaţii monocromatice emise de o sursă punctiformă        195
9.5.    Interferenţa a două fascicule de radiaţii optice emise de o sursă de suprafaţă finită        198
9.6.    Experimente de interferenţă a radiaţiilor optice            199
a.    Experimentul Young      199
b.    Interferometrul stelar Michelson       202
c.    Experimentul Lioyd           203
9.7.    Divizarea fasciculelor de radiaţii optice prin reflexie şi refracţie
a.    Noţiuni generale    204
b.    Divizor de fascicule de grosime variabilă. Franje de interferenţă de egală grosime        208
c.    Divizor de fascicule de grosime constantă. Franje de interferenţă de egală înclinaţie              208
d.    Interferometrul Michelson         211
9.8.    Divizor de fascicule de grosime constantă
a.    Interferenţa în fascicule multiple     214
b.    Interferometrul Fabry-Perot       216
9.9.    Interferenţa radiaţiilor cu spectru echienergetic emise de o sursă punctiformă       219

10.    DIFRACŢIA RADIAŢIILOR OPTICE    220
10.1.    Noţiuni de bază     220
10.2.    Difracţia radiaţiilor armonice în cazul unui ecran plan opac în care există o zonă circulară transparentă    225
10.3.    Difracţia Fresnel în cazul unui ecran plan opac în care există un orificiu transparent     227
10.4.    Reţele de difracţie zonate     228
10.5.    Difracţia radiaţiilor optice armonice în cazul unui ecran plan opac în care există o zonă circulară transparentă. Aproximaţia Fraunhofer   
a.    Ecran cu zonă circulară transparentă    229
b.    Ecran cu orificiu transparent     231
c.    Puterea de rezoluţie a sistemelor optice centrale    232
10.6.    Difracţia radiaţiilor optice în cazul unui ecran cu margini rectilinii
a.    Noţiuni generale      233
b.    Difracţia Fraunhofer in cazul unui ecran in care există un sistem periodic unidimensional de suprafeţe dreptunghiular transparente     233
c.    Difracţia Fraunhofer în cazul unei fante liniare     237
d.    Reţele de difracţie cu modulaţie în amplitudine    238

11.    APARATE OPTICE
11.1.    Noţiuni de bază         242
11.2.    Aparate optice cu imagini finale virtuale    243
11.3.    Lupe. Oculare
a.    Lupe         246
b.    Oculare     
11.4.    Microscopul         251
11.5.    Telescoape      262

12 APARATE OPTICE CU IMAGINI FINALE REALE    270
12.1.    Aparate fotografice        273
12.2.    Aparate de proiecţie        278
12.3.    Aparate spectrale     279

BIBLIOGRAFIE

Download link: Valer POP - Bazele opticii

Categoria: Fizica

Cuvinte cheie:

Adaugat in: Apr 15, 2011

Vizualizari: 2694