Читать онлайн «Введение в волновую оптику»

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Н. Н. Васильев ВВЕДЕНИЕ В ВОЛНОВУЮ ОПТИКУ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА УДК 535. 12+535. 41/. 42 ББК 22 В19 Р е ц е н з е н т ы: д-р физ. -мат. наук, зав. каф. методики обучения физике А. В. Ляпцев (РГПУ им. А. И. Герцена); канд. физ. -мат. наук, доц. каф. электроники твердого тела Е. А. Денисов (С. -Петерб. гос. ун-т) Рекомендовано к печати Методическим советом Академической гимназии Санкт-Петербургского государственного университета Васильев Н. Н. В19 Введение в волновую оптику: учебное пособие. — СПб. : Изд-во С. -Петерб. ун-та, 2016. — 38 с. ISBN 978-5-288-05652-9 Учебное пособие создано на основе многолетней практики препода- вания дисциплины «Экспериментальная физика» в Академической гим- назии. В пособии излагаются основы электромагнитной теории света, ин- терференции и дифракции с позиций эксперимента, поэтому громоздкий математический аппарат сведён к минимуму и упор сделан на приближе- ния, оценки и масштаб оптического диапазона электромагнитных волн. Обстоятельно рассмотрены методы зон Френеля и векторных диаграмм, позволяющие количественно описать дифракционную картину высокой симметрии. Определены дифракция Френеля и её предельный случай — дифракция Фраунгофера. Обозначена граница применимости геометри- ческой оптики. Пособие предназначено для учащихся выпускных классов школ фи- зико-математического профиля и первых курсов нефизических специ- альностей университетов. Оно будет полезно для преподавателей указан- ных образовательных учреждений при организации лабораторных работ по оптике. ББК 22 c  Санкт-Петербургский государственный ISBN 978-5-288-05652-9 университет, 2016  ПРЕДИСЛОВИЕ Настоящее пособие призвано способствовать более глубокому пониманию и усвоению теоретического материала по волновой оп- тике, излагаемого в школьных учебниках для физико-математиче- ских классов и типовых учебниках для нефизических специально- стей высших учебных заведений. Излагаемый ниже материал не может заменить посвящённые волновой оптике главы в учебниках по общей физике и является дополнением к этим разделам. В то же время автор надеется, что изложение нетривиальной теории волно- вых процесов с точки зрения экспериментатора поможет ответить на частные и вполне конкретные вопросы, которые непрерывно воз- никают у пытливого учащегося. В результате накопления некото- рой «критической массы» таких моментов озарения обязательно наступает время, когда абстрактная теория становится вполне зри- мой и ощутимой. При подготовке учебного пособия автор опирался на личный многолетний опыт преподавания раздела «Волновая оптика» учеб- ной дисциплины «Экспериментальная физика» в Академической гимназии Санкт-Петербургского государственного университета.