1. Введение

Предмет оптики. Эволюция представлений о природе света. Электро­магнитная природа света. Характеристика оптического диапазона электро­магнитных волн. Источники и приемники оптического излучения.

2. Основы электромагнитной теории теории света

Система уравнений Максвелла. Поперечность электромагнитных волн. Плоские и сферические монохроматические волны и возможность их экспериментального осуществления, Энергия, переносимая электромаг­нитной волной. Понятие интенсивности. Суперпозиция электромагнитных волн. Биения. Стоячие волны. Поляризация электромагнитных волн. Виды поляризации.

Квазимонохроматические волны. Фурье-анализ и Фурье-синтез вол­новых полей. Спектр импульсов излучения. Соотношение между продол­жительностью импульса и шириной спектра.

Энергетические характеристики излучения. Переход от энергетиче­ских величин к световым. Функция видности. Единицы для световых из­мерений.

3. Интерференция света

Понятие о когерентности. Интерференция волн. Общая интерферен­ционная схема. Видимость интерференционной картины. Осуществление когерентных волн в оптике по методу деления волнового фронта и методу деления амплитуды. Линии равного наклона и равной толщины. Кольца Ньютона.

Значение размеров источника света. Пространственная когерентность. Интерференция немонохроматических световых пучков. Временная коге­рентность.

Многолучевая интерференция. Формулы Эйри, Интерферометр Фаб­ри-Перо.

Интерферометр Майкельсона, Маха-Цендера, Тваймана-Грина, Рож­дественского. Звездный интерферометр.

Применение интерференции в рефрактометрии, спектроскопии, мет­рологии. Диэлектрические зеркала и просветление оптики. Другие приме­нения интерференции.

4. Дифракция света

Принцип Гюйгенса-Френеля, его интегральная запись. Метод зон Фре­неля. Зонная пластинка. Применение векторных диаграмм для анализа ди­фракционных картин. Дифракция на круглом отверстии и экране. Принцип Бабине. Дифракция на краю полубесконечного экрана. Спираль Корню.

Приближения Френеля и Фраунгофера. Пространственное преобразо­вание Фурье, угловой спектр, связь его ширины с размерами отверстия. Дифракция Фраунгофера на щели, на прямоугольном и круглом отверсти­ях. Амплитудные и фазовые дифракционные решетки. Дифракция на аку­стических волнах.

Спектральный анализ в оптике. Призменные, дифракционные и ин­терференционные спектральные приборы и их основные характеристики.

5. Основные понятия Фурье-оптики

Линза как элемент, осуществляющий преобразование Фурье. Дифрак­ционное образование изображения линзой. Предел разрешающей способно­сти оптических приборов. Метод темного поля. Метод фазового контраста. Основные понятия о пространственной фильтрации изображений.

Физические основы метода голографической записи изображений. Схемы записи и восстановления тонкослойных и толстослойных голо­грамм. Особенности голограмм как носителей информации. Применение голографии.

6. Распространение света в изотропных средах

Классическая электронная теория дисперсии. Нормальная и аномаль­ная дисперсии. Фазовая и групповая скорости света, их соотношения. По­глощение света. Закон Бугера-Ламберта-Бера.

Отражение и преломленне света на границе раздела между диэлектри­ками. Формулы Френеля. Следствия, вытекающие из формул Френеля. Полное внутреннее отраженне.

Распространение света в проводящих средах. Глубина проникновения. Распространение света в оптически неоднородной среде. Природа процессов рассеяния света. Рэлеевское рассеяние и рассеяние Ми. Физическая сущность рассеяния Мандельштама-Бриллюэна и комбинационного рассеяния.