原理から学ぶ光学

目次

1．光の基本事項
1.1　光の基本的性質
　1.1.1　光波と光線　/　1.1.2　光の特性
1.2　屈折率と光速
1.3　光波の表示
　1.3.1　1次元波動と基本パラメータ　/　1.3.2　光強度
演習問題

2．ホイヘンス-フレネルの原理から学ぶ基本現象
2.1　ホイヘンス-フレネルの原理
　2.1.1　ホイヘンスの考え方による波面形成　/　2.1.2　フレネルによる2次波面形成の精密化
2.2　ホイヘンス-フレネルの原理による波面の伝搬
　2.2.1　平面波の伝搬　/　2.2.2　球面波と一般の波面の伝搬
2.3　平面波と球面波の伝搬特性
　2.3.1　前進波と後進波　/　2.3.2　3次元での平面波　/　2.3.3　球面波
2.4　ホイヘンス-フレネルの原理の回折問題への展開
　2.4.1　フレネルの輪帯による考え方　/　2.4.2　回折問題への適用
演習問題

3．ホイヘンス-フレネルの原理から学ぶ反射と屈折特性
3.1　ホイヘンス-フレネルの原理の屈折と反射への適用
　3.1.1　スネルの法則：平面境界での平面波の屈折と反射　/　3.1.2　全反射
　3.1.3　球面境界での光の反射　/　3.1.4　球面境界での光の屈折
3.2　フレネルの公式：振幅反射率と振幅透過率
　3.2.1　フレネルの公式導出のための準備　/　3.2.2　振幅反射率と振幅透過率の表現と特性
3.3　ストークスの関係式
3.4　ブルースターの法則
3.5　全反射：波動的振る舞い
　3.5.1　全反射時の光波の浸み込み32/3.5.2全反射時の光波の反射による位相変化
3.6　光強度反射率と光強度透過率
演習問題

4．ホイヘンス-フレネルの原理から学ぶ球面光学系による結像特性
4.1　球面反射鏡による結像特性
　4.1.1　球面における光線の反射法則の幾何学的説明
　4.1.2　球面反射鏡の球面での反射法則を用いた結像特性
4.2　単一球面での屈折による結像特性
4.3　薄肉レンズによる結像特性
　4.3.1　薄肉レンズの結像式と横・角倍率　/　4.　ほか

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