光学

谷田貝 豊彦(著)

谷田貝 豊彦(著)

定価 7,040 円(本体 6,400 円+税)

A5判/372ページ
刊行日:2017年05月25日
ISBN:978-4-254-13121-5 C3042

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内容紹介

丁寧な数式展開と豊富な図解で光学理論全般を解説。例題・解答を含む座右の教科書。〔内容〕幾何光学/波動と屈折・反射/偏向/干渉/回折/フーリエ光学/物質と光/発光・受光/散乱・吸収/結晶中の光/ガウスビーム/測光・測色/他

編集部から

○光学の諸概念や理論を網羅的・体系的に解説する決定版テキスト。
○数理的な明解さと光学技術への応用を意識した構成が特徴。
○理解を深める豊富な章末問題を解答つきで用意。
○理学系・工学系の学生・院生および研究者,光学機器の技術者向け。

目次

まえがき
1 幾何光学
 1.1 光線
 1.2 反射の法則
 1.3 屈折の法則
 1.4 フェルマの原理
 1.5 マリュスの定理
 1.6 全反射
 1.7 近軸光線と結像
 1.8 収差
 1.9 光学器械
 1.10 光線追跡と光学系の評価,設計
 問 題
2 波動と屈折,反射
 2.1 波動の表現
 2.2 電磁波
 2.3 重ね合わせの原理とフーリエ変換
 2.4 波のエネルギー
 2.5 横波としての電磁波
 2.6 電磁波のエネルギーの流れ
 2.7 電界と磁界の境界条件
 2.8 波の反射と屈折
 2.9 ストークスの関係式
 2.10 強度反射率と透過率
 2.11 全反射
 2.12 金属における反射
 2.13 複素屈折率の測定
 問 題
3 偏 光
 3.1 偏光の表し方
 3.2 複屈折
 3.3 偏光子
 3.4 波長板
 3.5 ストークスパラメータとミューラー行列
 3.6 ポアンカレ球
 3.7 ジョーンズベクトルとジョーンズ行列
 問 題
4 光の干渉
 4.1 ヤングの実験
 4.2 白色光による干渉
 4.3 干渉縞の鮮明度と可干渉性
 4.4 二光束干渉
 4.5 多光束干渉
 4.6 多層膜における干渉
 4.7 干渉計
 問 題
5 回 折
 5.1 ホイヘンスの原理とフレネルの説明
 5.2 フレネル・キルヒホッフの回折式
 5.3 フレネル回折とフラウンホーファー回折
 5.4 フラウンホーファー回折
 5.5 分解能
 5.6 フレネル回折
 5.7 光波の伝搬と角スペクトル
 問 題
6 フーリエ光学,光情報処理,ホログラフィ
 6.1 フーリエ変換とコンボリューション
 6.2 フレネル回折とコンボリューション積分
 6.3 レンズのフーリエ変換作用
 6.4 結像
 6.5 光学系の伝達関数
 6.6 光情報処理
 6.7 ホログラフィ
 6.8 ホログラフィの応用
 問 題
7 物質と光
 7.1 電気双極子モーメントと分極,屈折率
 7.2 分散と吸収
 7.3 液体,固体の屈折率分散
 7.4 金属の屈折率分散
 7.5 クラマース・クローニッヒの関係
 7.6 分散式
 問 題
8 発光と受光
 8.1 電気双極子による電磁波の放射
 8.2 黒体からの光放射
 8.3 自然放出と誘導放出
 8.4 蛍光とLED
 8.5 レーザー
 8.6 光検出器
 問 題
9 光の散乱と吸収
 9.1 散乱と吸収
 9.2 微粒子や媒質による散乱
 9.3 表面による散乱
 9.4 一般的な散乱理論
 問 題
10 結晶中の光
 10.1 非等方的媒質中の平面波
 10.2 一軸性結晶
 10.3 二軸性結晶
 10.4 結晶を使った光学素子
 10.5 光学活性と二色性
 10.6 液晶
 問 題
11 光ファイバーと不均質媒質中の光
 11.1 光ファイバー
 11.2 不均質媒質中の光伝搬
 11.3 屈折率分布形光導波路
 11.4 ステップ屈折率形光ファイバー
 問 題
12 ガウスビームの伝搬
 12.1 近軸波
 12.2 ガウスビーム
 12.3 薄肉レンズを透過したガウスビーム
 12.4 ABCD 行列によるガウスビーム伝搬の記述
 問 題
13 測光と測色
 13.1 立体角
 13.2 放射量と測光量
 13.3 光度,輝度,光束発散度
 13.4 照度
 13.5 完全拡散性の面光源
 13.6 コサイン4 乗則
 13.7 光学系の明るさ
 13.8 エタンデュ
 13.9 測色
 問 題
付 録
 A 球面の屈折 フェルマの原理による
 B 薄肉レンズの球面収差
 C マックスウエルの方程式から波動方程式へ
 D 電磁ポテンシャル
 E フレネル・キルヒホッフの回折式
 F レイリー・ゾンマーフェルドの回折式
 G 役に立つ公式
 H SI 単位系で使われる接頭語
参考書
問題解答
索 引

執筆者紹介

著者紹介
谷田貝豊彦
 宇都宮大学オプティクス教育研究センター長、教授
 筑波大学名誉教授 

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