內容大鋼
本書是一部經典光學世界名著,也是光學領域的經典教科書。全書以麥克斯韋宏觀電磁理論為基礎,系統闡述光在各種媒質中的傳播規律,包括反射、折射、偏振、干涉、衍射、散射以及金屬光學(吸收媒質)和晶體光學(各向異性媒質)等。幾何光學也作為極限情況(波長λ→0)而納入麥克斯韋方程系統,並從衍射觀點討論了光學成像的像差問題。新版增加了電腦層析術、寬頻光干涉、非均勻媒質光散射等內容。
本書引文豐富且所涉廣泛,上溯歷史,下至近代,旁及有關學科和應用,故能于一專著中給讀者以寬闊視野與充分求索之空間。全書共十五章,前半部分為基礎內容,後半部分層次較深。
本書基礎性、系統性和學術性兼備,可供光學教學與研究人員包括高年級本科生、研究生等閱讀和參考。
作者介紹
(德)馬科斯·玻恩//(美)埃米爾·沃耳夫|責編:竇昊|譯者:楊葭蓀
目錄
歷史引言
第1章 電磁場的基本性質
1.1 電磁場
1.1.1 麥克斯韋方程
1.1.2 物質方程
1.1.3 突變面處的邊界條件
1.1.4 電磁場的能量定律
1.2 波動方程和光速
1.3 標量波
1.3.1 平面波
1.3.2 球面波
1.3.3 諧波和相速
1.3.4 波和群速
1.4 矢量波
1.4.1 一般的電磁平面波
1.4.2 諧電磁平面波
(a)橢圓偏振
(b)線偏振和圓偏振
(c)偏振態的表徵——斯托克斯參量
1.4.3 任意形式的諧矢量波
1.5 平面波的反射和折射
1.5.1 反射定律和折射定律
1.5.2 菲涅耳公式
1.5.3 反射率和透射率;反射和折射產生的偏振
1.5.4 全反射
1.6 波在分層媒質中的傳播和介質膜理論
1.6.1 基本微分方程
1.6.2 分層媒質的特性矩陣
(a)均勻介質膜
(b)分層媒質作為均勻薄膜的膜堆
1.6.3 反射係數和透射係數
1.6.4 均勻介質膜
1.6.5 周期性分層媒質
第2章 電磁勢和電磁化
2.1 真空中的電動勢
2.1.1 矢勢和標勢
2.1.2 推遲勢
2.2 極化和磁化
2.2.1 用極化強度和磁化強度表示矢勢和標勢
2.2.2 赫茲矢量
2.2.3 一個線性電偶子的場
2.3 洛倫茲-洛倫茨公式和初等色散理論
2.3.1 介電極化率和磁極化率
2.3.2 有效場
2.3.3 平均極化率:洛倫茲-洛倫茨公式
2.3.4 初等色散理論
2.4 用積分方程處理電磁波的傳播
2.4.1 基本積分方程
2.4.2 埃瓦爾德-歐西恩消光定理和洛倫茲-洛倫茨公式的嚴格推導
2.4.3 借助埃瓦爾德-歐西恩消光定理處理平面波的折射和反射
第3章 幾何光學基礎
3.1 對於極短波長的近似處理
3.1.1 程函方程的推導
3.1.2 光線和幾何光學的強度定律
3.1.3 振幅矢量的傳播
3.1.4 推廣和幾何光學的適用範圍
3.2 光線的般性質
3.2.1 光線的微分方程
3.2.2 折射定律和反射定律
3.2.3 光線匯及其焦點性
3.3 幾何光學的其他基本定理
3.3.1 拉格朗日積分不變式
3.3.2 費馬原理
3.3.3 馬呂斯和杜平定理及一些有關定理
第4章 光學成像的幾何理論
4.1 哈密頓特徵函數
4.1.1 點特徵函數
4.1.2 混合特徵函數
4.1.3 角特徵函數
4.1.4 旋轉折射面的角特徵函數近似形式
4.1.5 旋轉反射面的角特徵函數近似形式
4.2 理想成像
4.2.1 一般定理
4.2.2 麥克斯韋「魚眼」
4.2.3 面的無像散成像
4.3 具有軸對稱的射影變換(直射變換)
4.3.1 一般公式
4.3.2 遠焦情況
4.3.3 射影變換的分類
……
第5章 像差的幾何理論
第6章 成像儀器
第7章 干涉理論基礎和干涉儀
第8章 衍射理論基礎
第9章 像差的衍射理論
第10章 部分相干光的干涉和衍射
第11章 嚴格的衍射理論
第12章 光在超聲波上的衍射
第13章 不均勻媒質產生的散射
第14章 金屬光學
第15章 晶體光學
附錄A 變分法
附錄B 光學、電子光學和波動力學
附錄C 積分的漸近近似
附錄D 狄拉克δ函數
附錄E 洛倫茲-洛倫茨定律嚴格推導所用的一個數學引理(2.4.2節)
附錄F 電磁場中不連續態的傳播(3.1.1節)
附錄G 澤尼克圓多項式(9.2.1節)
附錄H 譜相干度不等|μ12(v)|?1的證明(10.5節)
附錄I 倒易不等式的證明(10.8.3節)
附錄J 兩個積分的計算(12.2.2節)
附錄K 標量波場中的能量守恆(13.3節)
附錄L 瓊斯引理的證明(13.3節)
著者索引
英漢內容索引
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