Борн М., Вольф Э. Основы оптики

Изд. 2-е. Перевод с английского. — Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1973. — 713 с. Скан разворотамиНаиболее 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 уравнении 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 квазимопохроматического излучения, причем общее рассмотрение строится на использовании метода корреляционных функций. Излагаются вопросы металлооптики и кристаллооптики.Во всей книге много внимания уделяется изложению математического аппарата.Предисловие редактора перевода.
Предисловия к четвертому, третьему, второму изданиям.
Из предисловия к первому изданию.
Историческое введение.
Литература.Основные свойства электромагнитного поля.
Электромагнитное поле.
Волновое уравнение и скорость света.
Скалярные волны.
Векторные волны.
Отражение и преломление плоской волны.
Распространение волн в слоистой среде. Теория диэлектрических пленок.
Литература.Электромагнитные потенциалы и поляризация.
Электродинамические потенциалы в вакууме.
Поляризация и намагничение.
Формула Лорентц-Лоренца и элементарная теория дисперсии.
Описание распространения электромагнитных волн с помощью интегральных уравнений.
Литература.Основы геометрической оптики.
Приближение очень коротких длин волн.
Общие свойства лучей.
Другие основные теоремы геометрической оптики.
Литература.Геометрическая теория оптических изображений.
Характеристические функции Гамильтона.
Идеальное отображение.
Проективное преобразование (коллинеация) при наличии аксиальной симметрии.
Параксиальная оптика.
Стигматическое отображение пучками с большой угловой апертурой.
Астигматические пучки лучей.
Хроматическая аберрация. Дисперсия призмы.
Фотометрия. Апертуры оптических систем.
Метод построения хода лучей.
Оптические системы с несферическими поверхностями.
Литература.Геометрическая теория аберраций.
Волновые и лучевые аберрации; функция аберраций.
Эйконал Шварцшильда.
Первичные аберрации (аберрации Зайделя).
Теорема сложения для случая первичных аберраций.
Коэффициенты первичных аберраций произвольной центрированной системы линз.
Пример: первичные аберрации тонкой линзы.
Хроматическая аберрация произвольной центрированной системы линз.
Литература.Оптические приборы, формирующие изображение.
Глаз.
Фотографический аппарат.
Линзовый телескоп.
Зеркальный телескоп.
Осветители.
Микроскоп.
Литература.Элементы теории интерференции и интерферометры.
Введение.
Интерференция двух монохроматических волн.
Двухлучевая интерференция. Деление волнового фронта.
Стоячие волны.
Двухлучевая интерференция. Деление амплитуды.
Многолучевая интерференция.
Сравнение длин волн с эталонным метром.
Литература.Элементы теории дифракции.
Введение.
Принцип Гюйгенса-Френеля.
Теория дифракции Кирхгофа.
Переход к скалярной теории.
Дифракция Фраунгофера на отверстиях разной формы.
Дифракция Фраунгофера в оптических приборах.
Дифракция Френеля на прямолинейном крае.
Трехмерное распределение света вблизи фокуса.
Граничная дифрагировавшая волна.
Метод Габора получения изображения восстановлением волновых фронтов.
Литература.Дифракционная теория аберраций.
Дифракционный интеграл при наличии аберраций.
Разложение функции аберрации.
Допустимые величины первичных аберраций.
Дифракционная картина, получающаяся при наличии одной аберрации.
Изображение протяженных предметов.
Литература.Интерференция и дифракция частично когерентного света.
Введение.
Комплексное представление вещественных полихроматических полей.
Корреляционные функции световых пучков.
Интерференция и дифракция квазимонохроматического света.
Некоторые приложения.
Некоторые теоремы, касающиеся взаимной когерентности.
Строгая теория частичной когерентности.
Поляризация квазимонохроматического света.
Литература.Строгая теория дифракции.
Введение.
Граничные условия и поверхностные токи.
Дифракция на плоском экране; электромагнитная форма принципа Бабине.
Двумерная дифракция на плоском экране.
Двумерная дифракция плоской волны на полуплоскости.
Трехмерная дифракция плоской волны на полуплоскости.
Дифракция волн, испускаемых локализованным источником, на полуплоскости.
Другие задачи.
Единственность решения.
Литература.Дифракция света на ультразвуковых волнах.
Качественное описание явления и краткое изложение теорий, основанных на применении дифференциальных уравнений Максвелла.
Рассмотрение дифракции света на ультразвуковых волнах методом интегральных уравнений.
Литература.Металлооптика.
Распространение волн в проводнике.
Преломление и отражение на поверхности металла.
Элементарная электронная теория оптических постоянных металлов.
Распространение воли в слоистой проводящей среде. Теория металлических пленок.
Дифракция на проводящей сфере. Теория Ми.
Литература.Кристаллооптика.
Тензор диэлектрической проницаемости анизотропной среды.
Структура монохроматической плоской волны в анизотропной среде.
Оптические свойства одноосных и двухосных кристаллов.
Измерения в кристаллооптике.
Искусственная анизотропия.
Поглощающие кристаллы.
Литература.Приложения.
Элементы вариационного исчисления.
Обычная оптика, электронная оптика и волновая механика.
Метод асимптотических оценок интегралов.
Дельта-функция Дирака.
Математическая лемма, используемая при строгом выводе закона Лорентц-Лоренца.
Распространение разрывов электромагнитного поля.
Круговые полиномы Цернике.
Доказательство одного неравенства, приведенного в п. 10.7.3.
Вычисление двух интегралов, используемых в п. 12.2.2.
Литература.
Предметный указатель.