Предисловие редактора перевода 5
Предисловие 7
Глава 1. Природа и свойства света 9
Глава 2. Радиометрические и фотометрические единицы 14
2.1. Основные термины 14
2.1.1. Телесный угол 15
2.2. Единицы измерения, относящиеся к источникам излучения 17
2.3. Единицы измерения, относящиеся к приемникам излучения 21
2.4. Спектральные единицы 24
2.5. Тепловые излучатели 27
2.5.1. Излучение черного тела 27
2.5.2. Излучение серого тела 33
2.5.3. Селективные излучатели 33
2.5.4. Смешанные излучатели 33
2.6. Основные законы фотометрии 33
2.6.1. Первый закон 33
2.6.2. Второй закон (закон косинуса) 34
2.6.3. Третий закон (закон обратных квадратов) 35
2.6.4. Четвертый закон (закон фотометрического лимитирующего расстояния) 36
2.7. Фотометрические соотношения между передатчиком и приемником излучения 36
2.8. Взаимодействие между оптическим излучением и веществом 37
2.9. Рассеяние оптического излучения 38
2.10. Отражение излучения 39
Глава 3. Источники оптического излучения 40
3.1. Естественные источники излучения 42
3.1.1. Солнечное излучение 42
3.1.2. Освещенность солнечным светом 44
3.1.3. Спектральное распределение энергии солнечного излучения 48
3.2. Искусственные источники излучения 48
3.2.1. Нитевые лампы накаливания 48
3.2.2. Вольфрамогалогенные лампы 56
3.2.3. Угольная дуга 58
3.2.4. Поверхностно-искровой разряд 59
3.2.5. Специальные температурные излучатели 61
3.2.6. Люминесцентные источники излучения 64
3.2.7. Водородная и дейтериевая лампы 69
3.2.8. Монохроматический источник 70
3.2.9. Лампы с полыми катодами 71
3.2.10. Высокоинтенсивные разрядные лампы 71
3.2.11. Безэлектродные разрядные фотохимические лампы 149
3.2.12. Источники излучения в диапазоне вакуумного ультрафиолетового света 150
3.2.13. Выбор источника излучения для фотохимического процесса 153
Глава 4. Оптические системы 154
4.1. Линзы и системы линз 154
4.1.1. Кривизна поверхности 154
4.1.2. Параксиальные формулы линзы 157
4.1.3. Фокусные расстояния и главные плоскости 160
4.1.4. Формулы для комбинации линз 163
4.1.5. Аберрации линз 167
4.1.6. Размер пятна 173
4.1.7. Оптимальный диаметр и значение диафрагмы 174
4.1.8. Плоско-выпуклые линзы 177
4.1.9. Двояковыпуклые линзы 178
4.1.10. Плоско-вогнутые линзы 179
4.1.11. Двояковогнутые линзы 180
4.1.12. Мениски 180
4.1.13. Цилиндрические линзы 181
4.1.14. Ахроматические линзы 182
4.1.15. Ахроматические триплеты Хастингса 183
4.1.16. Асферические линзы 184
4.1.17. Линзы Френеля 186
4.1.18. Одинарные линзы для фокусировки лазерных линий 190
4.1.19. Расширители пучка лазерного излучения (часть 1) 192
4.2. Зеркала 195
4.2.1. Плоские зеркала 196
4.2.2. Сферические зеркала 197
4.2.3. Асферические зеркала 199
4.2.4. Внеосевые параболические зеркала 202
4.3. Светоделители 204
4.3.1. Светоделительная пластина 204
4.3.2. Светоделительный кубик 206
4.3.3. Пленочный светоделитель 206
4.4. Окошки 211
4.5. Оптические плоскости 211
4.6. Призмы 212
4.6.1. Отражающие призмы 212
4.6.2. Прямоугольные призмы 214
4.6.3. Призма Порро 16
4.6.4. Призма Дове 216
4.6.5. Крышеобразная призма 217
4.6.6. Пентапризмы 218
4.6.7. Равнобочные дисперсионные призмы 218
4.6.8. Дисперсионные призмы Брюстера и Литтрова 221
4.6.9. Клиновидная призма 224
4.6.10. Ретроотражатели 225
Глава 5. Фильтры 227
5.1. Элементы, регулирующие тепловые потоки 227
5.1.1. Тепловые фильтры 227
5.1.2. Горячие зеркала 229
5.1.3. Холодные зеркала 229
5.1.4. Вогнутые холодные зеркала 230
5.2. Нейтральные фильтры 231
5.2.1. Нейтральные фильтры на основе коллоидного углерода 233
5.2.2. Нейтральные фильтры на основе фотографического серебра 235
5.2.3. Металлические нейтральные фильтры 235
5.2.4. Ступенчатые нейтральные фильтры 235
5.2.5. Прямоугольные линейные клинообразные нейтральные фильтры 236
5.2.6. Круговые линейные клинообразные нейтральные фильтры 238
5.3. Стеклянные фильтры 239
5.3.1. Интерпретация кривой пропускания 239
5.4. Интерференционные фильтры 240
5.4.1. Полосовые интерференционные фильтры 242
5.4.2. Зависимость длины волны от угла падения 244
5.4.3. Широкополосные фильтры 247
5.4.4. Корректное использование интерференционных фильтров 249
5.4.5. Список терминов, относящихся к интерференционным фильтрам 250
5.4.6. Наборы интерференционных фильтров 253
5.5. Наборы фильтров для изменения цвета 258
5.6. Фильтры для преобразования цветовой температуры 260
5.7. Оптические фильтры для вакуумного и обычного ультрафиолетового излучения 263
Глава 6. Поляризационные компоненты 264
6.1. Природа поляризованного света 264
6.2. Поляризационные эффекты при отражении 265
6.3. Поляризаторы 266
6.4. Двулучепреломляющие кристаллы 268
6.5. Фазовые пластинки 270
6.5.1. Полноволновая фазовая пластинка 272
6.5.2. Полуволновая фазовая пластинка 272
6.5.3. Четвертьволновая фазовая пластинка 274
6.5.4. Применение четвертьволновых фазовых пластинок 276
6.5.5. Фазовые пластинки из слюды 277
6.5.6. Кварцевые фазовые пластинки 278
6.6. Пленочные (дихроичные) поляризаторы 278
6.7. Компенсаторы 281
6.7.1. Компенсатор Бабине 281
6.7.2. Компенсатор Солейля - Бабине 282
6.8. Поляризация света при отражении от диэлектрической среды 283
6.9. Поляризующие светоделители для лазерного излучения 285
6.10. Деполяризатор Корню 287
Глава 7. Световоды 289
7.1. Конструкция световодов 289
7.2. Оптика волокон 291
7.3. Источники света со световодами 296
7.4. Соединители волокон 297
7.5. Оптиковолоконные линзовые преобразователи 300
7.6. Волоконные соединители 300
Глава 8. Оптические материалы 304
8.1. Описание типов оптических стекол 304
8.2. Синтетический сапфир 308
8.3. Плавленый кварц 308
8.4. Стеклокерамика 310
8.5. Стекло VYCOR-R 311
8.6. Окошки для вакуумного УФ излучения 311
8.7. Стекла для ИК диапазона 313
8.8. Материалы для ИК диапазона 314
8.9. Материалы для изготовления окошек и зеркал для лазеров 316
8.10. Пластмассы как оптические материалы 316
8.11. Отражающие материалы 318
8.12. Покрытия для зеркал, светоделителей, окошек, оптических плоскостей, призм и ретроотражателей 319
8.13. Отражающие и частично отражающие металлические покрытия 325
8.14. Зеркальные металлические поверхности 326
8.15. Диэлектрические просветляющие покрытия 330
8.15.1. Однослойное диэлектрическое просветляющее покрытие 330
8.15.2. Многослойное диэлектрическое просветляющее покрытие 331
8.16. Оптические связывающие материалы 332
8.17. Материалы для покрытия линз 332
8.18. Отражающие покрытия для области ниже 200 нм 335
Глава 9. Оптико-механические компоненты 336
9.1. Оптические скамьи 336
9.1.1. Металлические оптические скамьи 336
9.1.2. Соединители и опоры оптических скамей 336
9.1.3. Столики 339
9.1.4. Гранитные оптические скамьи 339
9.2. Столы и рамные системы 345
9.2.1. Собственные вибрации компонентов стола 348
9.3. Установка оптической оси 362
9.3.1. Модульные блоки (позиционеры) 363
9.4. Держатели 375
9.4.1. Прецизионные держатели зеркал и линз 379
9.5. Расширители лазерного пучка (часть 2) 382
9.6. Диафрагмы 382
9.6.1. Точечные диафрагмы 386
9.6.2. Ирисовые диафрагмы 386
9.6.3. Щели 387
9.7. Затворы 388
9.7.1. Применение вращающихся секторов 391
9.7.2. Стробоскопический диск 392
9.8. Модулирующие диски 393
9.8.1. Диски для фазовой модуляции 393
9.8.2. Диски для частотной модуляции.395
9.8.3. Диски для широтно-импульсной модуляции 396
9.8.4. Диски для амплитудной модуляции 397
9.9. Световые ловушки 398
9.10. Измерение физических величин и сбор данных 399
9.10.1. Аналоговые измерительные методы 399
9.10.2. Цифровые методы измерений 403
9.11. Трехзеркальные системы 406
9.12. Крепление лазеров и юстировка лазерных пучков 409
Глава 10. Оптические приборы и системы 412
10.1. Спектрометры 412
10.1.1. Призменный спектрометр 412
10.1.2. Дифракционный спектрометр с пропускающей решеткой 414
10.1.3. Дифракционный спектрометр с плоской отражающей решеткой 416
10.1.4. Дифракционный спектрометр с вогнутой отражающей решеткой 418
10.1.5. Дифракционные решетки 420
10.1.6. Дифракционные спектрометры с эшелле 421
10.2. Монохроматоры 422
10.2.1. Монохроматоры с быстрым сканированием 423
10.3. Интерферометры 424
10.3.1. Двухлучевые интерферометры 424
10.3.2. Многолучевые интерферометры 435
10.4. Фотоупругость 445
Глава 11. Нетрадиционная спектроскопия 447
11.1. Одно волновая спектроскопия 447
11.2. Двухволновая спектроскопия 447
11.2.1. Сравнение различных спектроскопических методов 449
11.3. Производная спектроскопия 450
\\А. Спектроскопия с модуляцией длины волны 451
11.5. Импульсная спектроскопия в потоке 453
11.6. Фотоакустическая спектроскопия 456
11.7. Фототермическая спектроскопия 458
11.8. Трехкомпонентная спектроскопия 459
Глава 12. Фотодетекторы 460
12.1. Сравнение детекторов.460
12.1.1. Основные правила для выбора фоточувствительных устройств для детектирования излучения 460
12.1.2. Фотоэлектрические явления 460
12.1.3. Характеристики, по которым сравниваются детекторы 463
12.1.4. Основные правила выбора фотодетекторов для регистрации света 467
12.2. Фотодетекторы с внешним фотоэффектом 468
12.2.1. Фотоприемники без усиления (фотоэлементы) 468
12.2.2. Фотоумножители 471
12.3. Фотодетекторы с внутренним фотоэффектом 511
12.3.1. Фотопроводники (фоторезисторы) 512
12.3.2. Фотодетекторы на основе p-n - перехода 518
Глава 13. Многоканальные детекторы 524
13.1. Усилители изображения 524
13.1.1. Электронные усилители изображения 524
13.1.2. Микроканальный усилитель 525
13.1.3. Фотоумножитель с высоким быстродействием 529
13.2. Электронно-оптические преобразователи 532
13.3. Быстродействующие электронные сканирующие устройства 535
13.4. Преобразователи изображения с генерацией сигнала 537
13.4.1. Видиконы 537
13.4.2. Ортикон 540
13.4.3. Трубки с усиливающей кремниевой мишенью 541
Глава 14. Осциллографы 544
14.1. Стробоскопический осциллограф 553
14.2. Запоминающие осциллографы 555
14.3. Фоторегистрация осциллограмм 558
Глава 15. Оборудование для восстановления сигнала 562
15.1. Устройство для усреднения серии сигналов.562
15.1.1. Принципы работы устройств для усреднения серии сигналов 563
15.1.2. Применение устройств для усреднения серии сигналов 566
15.1.3. Коррелятор на основе устройства для усреднения серии сигналов 573
15.1.4. Многоточечные усреднители сигнала 574
15.2. Регистраторы сигналов 579
15.3. Синхронные усилители 80
15.3.1. Принцип действия синхронного усилителя 580
15.3.2. Динамический диапазон синхронных усилителей 588
15.3.3. Применение синхронных усилителей 589
15.4. Системы счета фотонов (часть 2) 592
15.4.1. Усилитель-дискриминатор 594
15.4.2. Квантовый фотометр 595
15.4.3. Сканирующий квантовый спектрометр 596
15.4.4. Измеритель скорости счета импульсов 597
15.4.5. Цифровая система счета фотонов.97
15.4.6. Прерыватели света 598
15.5. Оптический многоканальный анализатор 598
15.5.1. Применение оптического многоканального анализатора 602