При выборе содержания и характера изложения предлагаемой книги я основывался на тех положениях, которые руководили мною при составлении ранее появившихся в том же издательстве трех частей настоящего труда, предназначенного для первого серьезного введения в теоретическую физику. При том объеме, который имеет в настоящее время теоретическая физика, и здесь опять речь может идти лишь о скучном выборе из имеющегося крайне богатого материала. При этом решающим было в первую очередь ограничение рамками классической волновой теории в ее применении к средам непрерывной плотности.
Поэтому я имел возможность уделить больше внимания систематическому изложению и развитию высказываемых положений, а также их связи с другими отделами теоретической физики. Этим обусловлены многочисленные ссылки на предшествующие тома настоящего труда, в которых цифра 1 указывает на общую механику, 2 — на механику деформируемых тел и 3 — на теорию электричества и магнетизма.
Сэр Исаак Ньютон впервые нашел свою теорию света и цветов еще в 1666 г. После передачи ему д-ром Барроу профессорской кафедры математики в Кэмбридже, он избрал это открытие в 1669 г. предметом своих публичных лекций в этом университете. В 1671 г. он начал сообщать его миру, описав отражательный телескоп в “Philosophical Transactions”.
В то же время он предполагал опубликовать свои лекции по оптике, в коих эти вопросы разбирались полнее вместе с трактатом о рядах и флюксиях. Но возникшие споры, от коих он очень страдал, заставили его отказаться от сего намерения. У него появился такой страх в отношении всего, похожего на полемику, что постоянные настояния друзей не могли заставить его напечатать его книгу “Оптику” ранее 1704 г.
Что же касаемо Лекций, они были положены в то время когда они читались, в архив университета. С них были сняты многие копии, ходившие по рукам среди интересовавшихся вопросом.
В книге на примере небольшого числа оптических эффектов разъясняются основные понятия и методы квантовой оптики. Предварительно даются необходимые сведения из квантовой механики и статистической физики. Основное внимание уделяется нескольким обнаруженным за последние 10—20 лет явлениям (эффект Брауна—Твисса, двухфотонное излучение, параметрическое и поляритонное рассеяние света), а также некоторым еще не наблюдавшимся эффектам (корреляция стоксовых и антистоксовых фотонов, существование нечетных моментов поля в тепловом излучении). Общей особенностью этих эффектов является то, что в них фотоны выступают по двое и наиболее ярко проявляются квантовые свойства света.
Попутно рассматриваются некоторые методические вопросы, например, влияние оптической нелинейности вещества на статистику его собственного теплового излучения. Устанавливаются феноменологические связи между подобными спонтанными и вынужденными процессами (обобщенные законы Кирхгофа). Рассматриваются возможные метрологические применения таких связей для абсолютной калибровки источников и приемников света.
Книга известных американских теоретиков Дж. Клаудера и Э. Сударшана представляет собой современный курс теоретической статистической оптики, в котором строго и вместе с тем достаточно ясно рассмотрены практически все основные вопросы этого нового актуального раздела физики.
Книга носит характер учебника — изложению квантовой теории предпослано рассмотрение классической статистической оптики, что облегчает знакомство с предметом. Вместе с тем она является первой монографией по этому вопросу и содержит ряд новых оригинальных результатов, публикуемых впервые.
Вопросы, рассматриваемые в книге, имеют большое значение для разработки теории оптических явлений, изучения процессов в лазерах, процессов регистрации излучения, рассеяния света и ряда других задач.
Книга рассчитана на физиков, научных работников и инженеров, специализирующихся в областях квантовой оптики и радиофизики. Ее можно рекомендовать также как учебное пособие для аспирантов и студентов-старшекурсников соответствующих специальностей.
Рассматривается одно из актуальнейших направлений спектроскопии и статистической оптики. В основу книги положены труды Международной школы по спектроскопии оптического смешения, организованной по инициативе научно-исследовательского ведомства НАТО в июле 1973 г.
В ней освещено современное состояние теории и экспериментальных методов спектроскопии оптического смешения и рассеяния света и дан весьма обстоятельный анализ экспериментальных возможностей новых методов статистической оптики. Большую ценность представляет рассмотрение проблем, связанных с использованием методов спектроскопии оптического смешения в биологии, при исследовании критических явлений, жидких кристаллов и т. д. Лекции, вошедшие в книгу, прочитаны крупными специалистами в соответствующих областях исследований.
Книга представляет большой интерес для широкого круга физиков, химиков, биологов и т. д., а также для специалистов, работающих над созданием и применением соответствующей спектральной аппаратуры.
В пособии последовательно развиты основные следствия электромагнитной теории света и должное внимание уделено эксперименту. Изложение свойств электромагнитных волн базируется на уравнениях Максвелла.
В пособии даны элементы кристаллооптики, электронная теория дисперсии, подробно рассмотрены такие важные физические явления, как интерференция и дифракция света, изложены основы теории относительности и элементы квантовой оптики.
Предназначается для студентов университетов. Может быть полезно для специалистов, работающих в области физической оптики.
Излагается теория однополостных открытых оптических резонаторов, широко применяемых в квантовой электронике. Рассмотрены резонаторы, содержащие внутренние оптические элементы и неоднородную среду.
Большое внимание уделено прикладным методам расчета пространственных, частотных и поляризационных характеристик собственных типов колебаний, а также дифракционных потерь. Описаны общие свойства гауссовых пучков и теория их преобразования идеальными оптическими системами. Анализируется искажение собственных волн при разъюстировке резонаторов.
Книга предназначена для научных работников и инженеров, специализирующихся в разработке и применении приборов квантовой электроники.
Для вывода формул коэффициентов аберраций третьего порядка (сумм Зейделя) осесимметричной системы предлагается использовать лучевые дифференциалы.
Данная методика проста и компактна, что позволяет использовать ее при преподавании курсов «Теория оптических систем», «Прикладная оптика», «Аберрационный расчет оптических систем».
Предлагаемая советскому читателю в русском переводе книга «Оптика» А. Зоммерфельда является четвертым томом его «Лекций по теоретической физике». Содержание этих лекций составляют основные разделы классической физики, однако их особенность состоит в том, что самые вопросы классической физики рассматриваются не в отрыве от современной физики, а с учетом ее достижений.
Будучи специалистом в области математической физики, Зоммерфельд ряд задач решает по-новому, многие вопросы излагает в более общем виде, чем это обычно принято.
Применяя строгие математические методы и детально рассматривая ход решений отдельных задач, Зоммерфельд вместе с тем везде подробно останавливается на физической сущности явлений, иллюстрирует свое изложение большим количеством конкретных примеров, затрагивает смежные вопросы. Все это делает его книгу весьма содержательной.
Третий том Курса содержит разделы физики, быстро развивающиеся в наши дни. Вот почему, кроме правки, носящей характер небольших улучшений, как было сделано в первом и втором томах, здесь потребовалось дописать некоторые разделы.
Добавлен параграф, посвященный квантовым генераторам, включено описание эффекта Мёссбауэра. Эти достижения физики являются весьма многообещающими для техники ближайшего будущего. Физика микрочастиц развивается в настоящее время столь бурно, что последнюю главу книги, посвященную этой проблеме, пришлось написать заново.
