Математика | ||||
Основы оптики. Б о р н М., В о л ь ф Э. Перевод с английского. Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1970. Наиболее полный и авторитетный труд по оптике в мировой литературе, учитывающий все последние достижения классической теории. Излагаются макроскопические уравнения Максвелла с формально введенными константами и подробно разбираются вопросы распространения электромагнитных волн в среде, а также связь этих констант с поляризацией и намагничением. Уравнения геометрической оптики последовательно выводятся из уравнений Максвелла (при этом автоматически учитывается поперечность и векторный характер световых волн) и затем применяются к теории оптического изображения и к расчету аберраций. Рассматриваются интерференция, элементарная и строгая теория дифракции, дифракционная теория аберраций и дифракция света на ультразвуковых волнах. Подробно излагаются вопросы распространения, интерференции и дифракции частично когерентного света; основное внимание уделяется случаю квазимонохроматического излучения, причем общее рассмотрение строится на использовании метода корреляционных функций. Излагаются вопросы металлооптики и кристаллооптики. Во всей книге много внимания уделяется изложению математического аппарата. Таблиц 30, иллюстраций 368, библиография 814 назв. | ||||
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие редактора перевода ..................... 8 Предисловие ко второму изданию..................... 10 Из предисловия к первому изданию.................... 11 Историческое введение.......................... 15 Литература .....<....................... 22 Глава 1. Основные свойства электромагнитного поля.......... 25 § 1.1. Электромагнитное поле..................... 25 § 1.2. Волновое уравнение и скорость света.............. 34 § 1.3. Скалярные волны........................ 38 § 1.4. Векторные волны........................ 48 § 1.5. Отражение и преломление плоской волны............ (52 § 1.6. Распространение волн в слоистой среде. Теория диэлектрических пленок ............................ 77 Литература ............................. 96 Глава 2. Электромагнитные потенциалы и поляризация......... 97 § 2.1. Электродинамические потенциалы в вакууме........... 98 § 2.2. Поляризация и намагничение.................. 102 §2.3. Формула Лорентц — Лоренца и элементарная теория дисперсии . . . НО § 2.4. Описание распространения электромагнитных волн с помощью интегральных уравнений .................... 124 Литература.............................. 135 Глава 3. Основы геометрической оптики............... 137 § 3.1. Приближение очень коротких длин волн............. 137 § 3.2. Общие свойства лучей ..................... 150 § 3.3. Другие основные теоремы геометрической оптики......... 155 Литература.............................. 160 Глава 4. Геометрическая теория оптических изображений ........ 162 § 4.1. Характеристические функции Гамильтона........'. . . . 162 § 4.2. Идеальное отображение..................... 172 § 4.3. Проективное преобразование (коллинеация) при наличии аксиальной симметрии............................ 179 § 4.4. Параксиальная оптика..................... 186 § 4.5, Стигматическое отображение пучками с большой угловой апертурой 196 § 4.6. Астигматические пучки лучей.................. 199 § 4.7. Хроматическая аберрация. Дисперсия призмы.......... 204 § 4.8. Фотометрия. Апертуры оптических систем............ 210 § 4.9. Метод построения хода лучей.................. 219 § 4.10.*, Оптические системы с нссферическими поверхностями...... 226 Литература.............................. 232 Глава 5J Геометрическая теория аберраций .............. 234 § 5.1. Волновые и лучевые аберрации; функция аберраций....... 234 § 5.2. Эйконал Шварцшильда..................... 238 § 5.3. Первичные аберрации (аберрации Запделя)........... 242 § 5.4. Теорема сложения для случая первичных аберраций....... 249 § 5.5. Коэффициенты первичных аберраций произвольной центрированной системы линз ......................... 251 § 5.6. Пример: первичные аберрации тонкой линзы........... 258 § 5.7. Хроматическая аберрация произвольной центрированной системы линз.............................. 262 Литература.............................. 265 . Глава 6. Оптические приборы, формирующие изображение....... 266 ' § 6.1. Глаз.............................. 266 § 6.2. Фотографический аппарат.................... 268 § 6.3. Линзовый телескоп....................... 271 § 6.4. Зеркальный телескоп...................... 277 § 6.5. Осветители........................... 281 § 6.6. Микроскоп........................... 282 Литература.............................. 286 Глава 7. Элементы теории интерференции и интерферометры...... 288 § 7.1. Введение............................ 288 § 7.2. Интерференция двух монохроматических волн.......... 289 § 7.3. Двухлучевая интерференция. Деление волнового фронта..... 292 § 7.4. Стоячие волны......................... 308 § 7.5. Двухлучевая интерференция. Деление амплитуды........ 313 § 7.6. Многолучевая интерференция.................. 353 § 7.7. Сравнение длин волн с эталонным метром............ 399 Литература.............................. 401 Глава 8. Элементы теории дифракции................. 404 § 8.1. Введение.........................•. . . 404 § 8.2. Принцип Гюйгенса—Френеля .................. 405 § 8.3. Теория дифракции Кирхгофа.................. 410 | 8.4. Переход к скалярной теории.................. 422 § 8.5. Дифракция Фраунгофера на отверстиях разной формы...... 428 § 8.6. Дифракция Фраунгофера в оптических приборах......... 437 § 8.7. Дифракция Френеля на прямолинейном крае.......... 464 § 8.8. Трехмерное распределение света вблизи фокуса.......... 470 § 8.9. Граничная дифрагировавшая волна............... 484 § 8.10. Метод Габора получения изображения восстановлением волновых фронтов............................ 488 Литература.............................. 494 Г л а е'а 9. Дифракционная теория аберраций............... 497 § 9.1. Дифракционный интеграл при наличии аберраций......... 498 § 9.2. Разложение функции аберрации................. 503 § 9.3. Допустимые величины первичных аберраций........... 507 § 9.4. Дифракционная картина, получающаяся при наличии одной аберрации 513 § 9.5. Изображение протяженных предметов.............. 522 Литература.............................. 532 Глава 10. Интерференция и дифракция частично когерентного света . . . 533 § 10.1. Введение .........................._• 533 § 10.2. Комплексное представление вещественных полихроматических полей 536 § 10.3. Корреляционные функции световых пучков........... 541 § 10,4. Интерференция и дифракция квазимонохроматического света . . . 547 § 10,5. Некоторые приложения.................... 562 § 10,6. Некоторые теоремы, касающиеся взаимной когерентности .... 577 § 10.7. Строгая теория частичной когерентности............ 581 § 10.8. Поляризация квазимонохроматического света.......... 590 Литература.............................. 602 Глава 11. Строгая теория дифракции................. 605 § 11.1. Введение ........................... 605 § 11.2. Граничные условия и поверхностные токи............ 606 § 11.3. Дифракция на плоском экране; электромагнитная форма принципа Бабине............................ 608 § 11.4. Двумерная дифракция на плоском экране ........... 609 § 11.5. Двумерная дифракция плоской волны на полуплоскости..... 614 § 11.6. Трехмерная дифракция плоской волны на полуплоскости..... 629 § 11.7. Дифракция волн, испускаемых локализованным источником, на полуплоскости ........................ 632 § 11.8. Другие задачи ........................ 640 § 11.9. Единственность решения.................... 645 Литература ............................. 646 Глава. 12. Дифракция света па ультразвуковых волнах ......... 648 § 12.1. Качественное описание явления и краткое изложение теорий, основанных на применении дифференциальных уравнений Максвелла 648 § 12.2. Рассмотрение дифракции света на ультразвуковых волнах методом интегральных уравнений.................... 654 Литература ............................. 668 Глава 13. Металлооптика....................... 670 § 13.1. Распространение волн в проводнике .............. 670 § 13.2. Преломление и отражение на поверхности металла....... 675 § 13.3. Элементарная электронная теория оптических постоянных металлов 684 § 13.4. Распространение волн в слоистой проводящей среде. Теория металлических пленок . .•..................... 687 § 13.5. Дифракция па проводящей сфере. Теория Ми.......... 693 Литература........,J..................... 726 Глава 14. Кристаллооптика...................... 729 § 14.1. Тензор диэлектрической проницаемости анизотропной среды . . . 729 § 14.2. Структура монохроматической плоской волны в анизотропной среде 731 § 14.3. Оптические свойства одноосных и двухосных кристаллов..... 743 § 14.4. Измерения в кристаллооптике.................. 755 § 14.5. Искусственная анизотропия.................. 769 § 14.6. Поглощающие кристаллы..................... 774 Литература.............................. 786 Приложения............................... 787 Приложение 1. Элементы вариационного исчисления.......... 787 Приложение 2. Обычная оптика, электронная оптика и волновая механика 806 Приложение 3, Метод асимптотических оценок интегралов........ 815 Приложение 4. Дельта-функция Дирака ................ 824 Приложение 5. Математическая лемма, используемая при строгом выводе закона Лорентц — Лоренца .................. 829 Приложение 6. Распространение разрывов электромагнитного поля . . . 831 Приложение 1. Круговые полиномы Цернике.............. 835 Приложение 8. Доказательство одного неравенства, приведенного в п. 10.7.3 840 Приложение 9. Вычисление двух интегралов, используемых в п. 12.2.2 . . 842 Литература.............................. 845 Предметный указатель.......................... 847 Цена: 600руб. |
||||