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第1章 振动1

1.1 简谐振动的基本特征及其描述1

1.1.1 简谐振动1

1.1.2 简谐振动的描述方法3

1.1.3 相位差4

1.1.4 简谐振动的研究7

1.2 简谐振动的能量12

1.2.1 简谐振动的能量特征12

1.2.2 能量平均值14

1.3 简谐振动的合成15

1.3.1 同方向简谐振动的合成16

1.3.2 相互垂直简谐振动的合成21

1.4 阻尼振动 受迫振动 共振24

1.4.1 阻尼振动24

1.4.2 受迫振动26

1.4.3 共振27

本章提要28

思考题31

习题32

第2章 波动34

2.1 波动的基本特征 平面简谐波的波函数34

2.1.1 波的产生与传播34

2.1.2 横波与纵波35

2.1.3 波的几何描述36

2.1.4 描述波的特征量37

2.1.5 惠更斯原理 波的衍射40

2.1.6 简谐波44

2.1.7 平面简谐波的波函数45

2.1.8 波动方程50

2.2 波的能量51

2.2.1 波的能量传播特征51

2.2.2 波的能流与能流密度54

2.3 波的叠加56

2.3.1 波的叠加原理56

2.3.2 波的干涉57

2.3.3 驻波60

2.3.4 半波损失64

2.3.5 振动的简正模式66

2.4 多普勒效应67

本章提要69

思考题72

习题72

第3章 几何光学基础75

3.1 几何光学的基本定律76

3.1.1 光的直线传播76

3.1.2 光学介质的折射率76

3.1.3 光的反射和折射76

3.2 平面和球面成像78

3.2.1 同心光束 实像和虚像78

3.2.2 平面反射成像79

3.2.3 平面折射成像80

3.2.4 球面反射成像81

3.2.5 球面镜成像作图法82

3.2.6 球面镜成像的横向放大率83

3.2.7 球面折射成像84

3.3 薄透镜成像及其作图法87

3.3.1 旁轴条件下的薄透镜成像公式87

3.3.2 薄透镜成像的作图法88

3.3.3 薄透镜成像的横向放大率89

3.4 光学仪器90

3.4.1 照相机90

3.4.2 人眼和眼镜92

3.4.3 放大镜93

3.4.4 望远镜94

3.4.5 显微镜95

本章提要96

思考题98

习题99

第4章 光的干涉101

4.1 光源的发光机制 光的相干性101

4.1.1 光源的发光机制102

4.1.2 光的相干性103

4.2 光程与光程差105

4.2.1 基本概念105

4.2.2 透镜的等光程性107

4.2.3 额外光程差107

4.3 分波阵面干涉108

4.3.1 杨氏双缝干涉109

4.3.2 劳埃德镜与半波损失的验证113

4.3.3 干涉条纹的变动114

4.4 条纹可见度116

4.4.1 干涉图样的可见度116

4.4.2 两相干光波强度不等的影响116

4.4.3 光源大小的影响117

4.4.4 光源非单色性的影响119

4.5 分振幅干涉120

4.5.1 等倾干涉121

4.5.2 等厚干涉124

4.5.3 牛顿环128

4.6 迈克耳孙干涉仪130

4.6.1 迈克耳孙干涉仪的构造131

4.6.2 干涉图样131

本章提要133

思考题136

习题138

第5章 光的衍射141

5.1 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理141

5.1.1 光的衍射现象141

5.1.2 惠更斯-菲涅耳原理142

5.1.3 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射144

5.2 夫琅禾费单缝衍射144

5.2.1 夫琅禾费单缝衍射的实验装置145

5.2.2 用菲涅耳半波带分析夫琅禾费单缝衍射图样146

5.2.3 单缝衍射图样的特点148

5.3 夫琅禾费圆孔衍射 光学仪器的分辨本领151

5.3.1 夫琅禾费圆孔衍射152

5.3.2 光学仪器的分辨本领153

5.4 光栅衍射156

5.4.1 光栅156

5.4.2 光栅衍射图样分析157

5.4.3 光栅光谱与色散161

5.4.4 光栅的分辨本领164

5.4.5 干涉和衍射的区别与联系166

5.5 晶体对X射线的衍射167

5.5.1 X射线的衍射实验168

5.5.2 布拉格公式169

本章提要170

思考题173

习题174

第6章 光的偏振176

6.1 光的偏振态176

6.1.1 光的偏振性176

6.1.2 自然光177

6.1.3 线偏振光178

6.1.4 部分偏振光178

6.1.5 椭圆偏振光 圆偏振光179

6.2 获得偏振光的方法181

6.2.1 偏振片起偏181

6.2.2 马吕斯定律182

6.2.3 反射和折射起偏 布儒斯特定律184

6.3 晶体中的双折射186

6.3.1 双折射现象186

6.3.2 光轴 主截面187

6.3.3 光在晶体中的传播规律188

6.4 偏振棱镜 波片191

6.4.1 偏振棱镜192

6.4.2 波片193

6.4.3 光偏振态的检验197

6.5 偏振光的干涉198

6.5.1 偏振光的干涉198

6.5.2 色偏振200

6.5.3 偏振光的干涉图样201

6.6 光弹性效应与旋光性202

6.6.1 光弹性效应及其应用202

6.6.2 旋光性204

本章提要207

思考题209

习题211

附录213

常用物理常量表213

常用数值表214

习题答案214

索引215

参考文献215