Прикладная нелинейная оптика развивается в последние годы очень быстрыми темпами. Число работ, посвященных различным ее аспектам, непрерывно растет; вместе с тем систематического руководства в этой области до сих пор не было.
Настоящая книга в значительной мере восполняет этот пробел. В ней доступно, сжато и на хорошем научном уровне изложены основы физики нелинейных взаимодействий световых волн в кристаллах, рассмотрены принципы действия, конструкции и рабочие характеристики оптических умножителей частоты, преобразователей сигналов и изображений, параметрических генераторов света.
Книга представляет интерес для научных работников, инженеров-исследователей, аспирантов и студентов, специализирующихся в области квантовой электроники и нелинейной оптики.
Молекулярное рассеяние света (релеевское рассеяние света) представляет собой обширную область молекулярной оптики и молекулярной физики.
Монография подводит итог современным теоретическим и экспериментальным исследованиям молекулярного рассеяния света в газах, жидкостях и твердых телах. В ней описаны методы экспериментального изучения рассеянного света и, в особенности, его спектрального состава с применением разных источников света, включая лазер. В книгу включены и последние новые результаты экспериментального и теоретического исследования вынужденного рассеяния Мандельштама — Бриллюэна.
В книге собрано большое количество экспериментальных данных в виде таблиц и графиков. Монография является первой на русском языке и наиболее полной в мировой литературе по молекулярному рассеянию света.
Книга предназначена для научных работников и преподавателей физиков, физико-химиков и химиков, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области оптики, акустики и молекулярной физики и физической химии.
Строгое решение оптических задач, связанных с вопросами распространения света, очень сложно и трудно, и такие решения существуют только для немногих случаев. Основная причина трудностей заключается в волновой электромагнитной природе света.
Почти всегда приходится ограничиваться приближенными методами и результатами. Геометрическая оптика, возникшая еще в древние времена, является наиболее грубым и простым методом решения оптических задач. Учение об интерференции света несколько углубило лучевую оптику, оставляя ее все же в состоянии приближенного метода. Теория дифракции электромагнитных волн указала, наконец, путь точного решения оптических задач. Однако эта дорога настолько сложна и терниста, что сама теория дифракции, естественно, модифицируется в ряд упрощенных, приближенных методов разрешения системных задач.
Помимо того, оптические задачи обычно разрешаются просто для случая излучающихся или возможных “светящихся точек”, излучающих одинаково во все стороны.
Оптика, или учение о свете, первоначально возникла как попытка ответить на вопрос, почему человек может видеть окружающие предметы. Некоторые древнегреческие философы полагали, например, что рассматривание предметов глазом аналогично до некоторой степени ощупыванию их рукой. По мнению этих философов, из глаза человека по направлению к рассматриваемому предмету тянется нечто вроде щупальцев. По-видимому, такое представление свойственно всякому наивному сознанию, на что указывают распространенные метафоры: “ощупать взглядом”, “проникнуть взором” и т. д. Однако в той же древней Греции было высказано мнение, что свет исходит от тел. Некоторые тела при определенных условиях являются источниками света, который, попадая в наш глаз, вызывает зрительное ощущение.
Другие тела становятся видимыми благодаря тому, что они поглощают свет или меняют направление его распространения (отражают, рассеивают). Таким образом, слово “свет” стало употребляться для обозначения того объективного, происходящего вне нас, явления, которого воздействие на глаз вызывает субъективное зрительное ощущение. Впоследствии физика обобщила это понятие и стала, говоря о “свете”, подразумевать более широкую совокупность явлений по передаче объективных явлений, сводящихся к распространению возмущения в светопередающей среде. В этом смысле мы и будем употреблять слово “свет” в нашем курсе.
Вторая половина XVII в. ознаменовалась блестящим развитием физической науки. В это время возникла широкая система Декарта, означавшая новое научное мировоззрение, в котором важное место занимает идея передачи воздействия через посредство давления, распространяющегося в специальной среде, эфире.
К той же эпохе относятся многочисленные и разнообразные исследования Гука, открывшие много фактически нового, интересные в смысле развития системы взглядов, представлявших переход от воззрений Декарта к волновой системе Гюйгенса.
Исследования Гюйгенса как в области механики, так, особенно, в области оптики, где «Трактат о свете» содержит замечательные страницы о двойном лучепреломлении в исландском шпате, открытие поляризации при двойном лучепреломлении и принцип Гюйгенса, составивший базу всей волновой оптики XIX в.
Излагается общая феноменологическая теория оптических свойств гиротропных кристаллов, обладающих также анизотропией диэлектрической или магнитной проницаемости и поглощения. В основу рассмотрения положены прямые (бескоординатные) методы тензорного исчисления, позволяющие в значительной степени упростить решение самых сложных и запутанных задач кристаллооптики. Необходимый математический аппарат в доступной форме подробно излагается в последней главе книги.
Поскольку гиротропные свойства кристаллов теснейшим образом связаны с проявлениями обычной анизотропии, сначала дано развернутое изложение ковариантной теории оптических свойств негиротропных кристаллов, в том числе магнитных и поглощающих. Большое внимание уделено граничным задачам, включая прохождение через кристаллопластинки света. Основу текста составляют авторские оригинальные результаты автора и его сотрудников.
Книга может быть полезна широкому кругу лиц, интересующихся вопросами кристаллооптики, физики твердого тела, а также научным работникам и инженерам. Изложение ведется на математически строгих основах, что позволит использовать объясненные в ней методы и аппарат при моделировании таких же для решения других задач, например изучения твёрдом магнитных свойств кристаллов.
Свойства частично когерентных волн в последние годы стали интересовать большой круг физиков и инженеров. В оптике это вызвано разработкой и все расширяющимся применением лазерных источников света, в радиофизике и акустике – использованием больших антенн и мощных генераторов звука.
Настоящая книга, написанная известными французскими учеными М. Франсоном и С. Сланским, содержит анализ понятия степени когерентности и элементарное рассмотрение ряда простых задач, связанных с интерференцией и дифракцией частично когерентных волн. Надо надеяться, что она окажет положительное влияние на уровень преподавания в вузах этого сравнительно мало освещенного раздела физики.
Главная цель книги — познакомить студентов прежде всего с основными идеями и методами физики. Особое внимание обращено на разъяснение смысла физических законов и на сознательное применение их.
Несмотря на сравнительно небольшой объём, книга представляет собой серьёзное руководство по физике, обеспечивающее подготовку, достаточную для успешного усвоения в дальнейшем теоретической физики и других физических дисциплин.
Молекулярное рассеяние света (релеевское рассеяние света) представляет собой обширную область молекулярной оптики и молекулярной физики.
Монография подводит итог современным теоретическим и экспериментальным исследованиям молекулярного рассеяния света в газах, жидкостях и твердых телах. В ней описаны методы экспериментального изучения рассеяния света и, в особенности, его спектрального состава с применением разных источников света, включая лазер. В книгу включены и последние новые результаты экспериментального и теоретического исследования вынужденного рассеяния Мандельштама — Бриллюэна.
В книге собрано большое количество экспериментальных данных в виде таблиц и графиков. Монография является первой на русском языке и наиболее полной в мировой литературе по молекулярному рассеянию света.
Книга предназначена для научных работников и преподавателей физиков, физико-химиков и химиков, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области оптики, акустики и молекулярной физики и физической химии.
Строгое решение оптических задач, связанных с вопросами распространения света, очень сложно и трудно, и такие решения существуют только для немногих случаев. Основная причина трудностей заключается в волновой электромагнитной природе света.
Почти всегда приходится ограничиваться приближенными методами и результатами. Геометрическая оптика, возникшая еще в древние времена, является наиболее грубым и простым методом решения оптических задач. Ученые об интерференции света несколько углубляют лучевую оптику, оставляя ее все же в состоянии приближенного метода.
Теория дифракции электромагнитных волн указала, наконец, путь точного решения оптических задач. Однако эта дорога настолько сложна и терниста, что сама теория дифракции, естественно, модифицируется в ряды упрощенных, приближенных методов разной степени точности. Помимо того, оптические задачи обычно разрешаются постольку ради для существующих и невозможных «светящихся точек», излучающая одинаково во все стороны.
