
光入門
光を電磁波としてとらえ,光と波動のアナロジー,光学の基礎である偏光・干渉・回折・幾何光学について述べた光学の入門書。さらに,光の電磁波としての発生・伝搬,光の量子論的解釈,視覚と色の初歩的事項についても解説している。
- 発行年月日
- 2002/08/05
- 判型
- A5
- ページ数
- 234ページ
- ISBN
- 978-4-339-00741-1
- 内容紹介
- 目次
光を電磁波としてとらえ,光と波動のアナロジー,光学の基礎である偏光・干渉・回折・幾何光学について述べた光学の入門書。さらに,光の電磁波としての発生・伝搬,光の量子論的解釈,視覚と色の初歩的事項についても解説している。
1 光と波
1.1 フェザー表示…1
1.2 複素振幅…3
1.3 平面波…4
1.4 繰返しの波とフーリエ変換…6
1.5 閉じ込められた波…10
1.6 位相速度,群速度…12
1.7 波動と振動の例…14
1.8 波動方程式…16
1.9 波の減衰,共振…19
演習問題…23
2 電磁波動と光
2.1 マクスウェルの電磁方程式…24
2.2 電磁波の伝搬方程式…29
2.3 平面波の伝搬とエネルギー…30
2.4 ホイヘンスの原理…33
2.5 光の反射,屈折…34
2.6 分散…36
2.7 フレネルの関係式…39
2.8 全反射…43
2.9 光のエネルギー反射率,透過率…45
演習問題…46
3 偏光
3.1 波の偏り…48
3.2 偏光子とマリュスの法則…51
3.3 二色性とポラロイド偏光子…52
3.4 導線格子偏光子…54
3.5 非等方的媒質中における光の伝搬…55
3.6 複屈折…59
3.7 移相子…60
3.8 光学的活性…62
3.9 ポッケルス効果とカー効果…64
3.10 ファラデー効果…66
3.11 偏光の数学的記述…67
演習問題…72
4 干渉とコヒーレンス
4.1 波の干渉…74
4.2 ヤングの干渉実験…76
4.3 マイケルソン干渉計…78
4.4 干渉計と計測…79
4.5 各光束干渉…82
4.6 ファブリペロー分光器…84
4.7 ドップラー干渉…86
4.8 コヒーレンスとスペクトル…88
4.9 コヒーレンスの解釈…92
演習問題…96
5 光の回折
5.1 光の回折の考え方…97
5.2 点光源アレイ…98
5.3 フレネルの回折理論…100
5.4 フレネル回折とフラウンホーファー回折…103
5.5 フラウンホーファー回折の例…105
5.6 ダブルスリットによる回折…110
5.7 フレネルゾーンからの回折とフレネルレンズ…111
5.8 回折格子…115
5.9 回折分光器…116
演習問題…118
6 幾何光学
6.1 光線…120
6.2 球面境界を通した光線…122
6.3 薄いレンズ…125
6.4 厚いレンズ…128
6.5 反射鏡…130
6.6 結像…131
6.7 レンズの収差…135
6.8 拡大レンズ…141
6.9 顕微鏡…143
6.10 望遠鏡…145
6.11 プリズム…147
演習問題…148
7 光・電磁波の発生と性質
7.1 ベクトルポテンシャルとスカラポテンシャル…150
7.2 動く電荷…153
7.3 電子双極子振動…154
7.4 光の放射時間…158
7.5 電荷から十分遠い場…159
7.6 加速度運動する電荷…160
7.7 シンクロトロン放射とチェレンコフ放射…162
7.8 光の速度…164
7.9 エーテルとマイケルソン・モーリーの実験…167
7.10 相対性原理の初歩…170
演習問題…176
8 光の量子現象
8.1 空洞放射とプランクの仮定…177
8.2 光電子効果…180
8.3 ダブルスリットの実験…183
8.4 光の粒子性と波動性,物質波…185
8.5 シュレディンガー方程式…186
8.6 不確定性原理…188
8.7 原子のスペクトル…190
8.8 光の放出と吸収…195
演習問題…197
9 目と色
9.1 人の目の構造…198
9.2 目の時間空間応答…202
9.3 目の明るさに対する応答…204
9.4 色覚…206
9.5 色度図…208
9.6 光の放射量と測光…212
演習問題…215
演習問題の答とヒント・・・216
索引・・・220