광학의 원리

Principles of Optics
광학의 원리
Born and Wolf Principles of Optics 2019 cover.jpg
2019년 창간 60주년 기념판 표지
작가.막스 본과 에밀 울프
나라영국
언어영어
주제광학
출판인퍼가몬 프레스
발행일자
1959년 (제1회)
페이지852
ISBN978-1-108-47743-7 하드커버
OCLC1129406200
535
LC ClassQC351
모든 식별자는 케임브리지 대학 출판부에서 2019년 피터 나이트의 서문을 통해 발행한 7주년 기념판을 참조한다.
1930년대생

속칭 '보른과 울프'로 알려진 광학의 원리(Principle of Optics)는 1959년 페르가몬 [1]프레스에서 출판된 막스 보른과 에밀 울프가 쓴 광학 교과서다.이 책은 퍼가몬 프레스에서 6판을 거쳐 1999년 [2]7판을 증보한 케임브리지 대학 출판부로 넘어갔다.창립 [3]60주년 기념판은 2019년에 피터 나이트 경의 서문으로 발행되었다.그것은 고전 과학 책이자 20세기의 [4]가장 영향력 있는 광학 책 중 하나로 여겨진다.

배경

1933년, 스프링거는 맥스 보른의 책 "옵티크"를 출판했다; 이것은 고전 물리학의 방법들, 특히 맥스웰의 방정식을 적용할 수 있는 모든 광학 현상을 다루었다.1950년, 에든버러 대학의 교장인 에드워드 애플턴 경의 격려로, Born은 영어로 된 "Optik"의 최신 버전을 제작하기로 결정했다.그는 에딘버러에서 오래 일하지 않아 상당한 연금을 받을 수 없었고,[3]: 9 [5]: 293 [6]: 181 그 당시 독일에서 일할 때부터 연금을 받을 자격이 없었기 때문에 돈을 벌어야 할 필요성에 부분적으로 동기부여가 되었다.

Born이 해결해야 했던 첫 번째 문제는 1941년 미국이 전쟁에 참여한 후, "Optik"이 다른 많은 책과 정기 간행물과 함께 미국에서 널리 복제되고 판매되었다는 것이었다.이는 적 재산을 몰수할 권한이 있는 외국인 재산 사무소의 지원 하에 이루어졌기 때문에 저자나 출판사 모두 이러한 판매에 대한 대가를 받지 못했다.전쟁이 끝났을 때, 인쇄는 계속되었고, 여전히 작가나 출판업자에게 로열티를 지불하지 않았다.Born은 전쟁 초기 영국 시민권자였기 때문에 외계인이 아니라고 지적하며 그의 책을 되찾기 위해 정기적으로 글을 썼다.그는 워싱턴 주재 영국 대사를 포함한 다양한 사람들과 단체들의 지지를 구했다.이에 대해 그는 "옵티크"에 기반한 신간 도서 소매가의 2%를 지불해야 한다는 편지를 받았다.장 시벨리우스가 어떻게 같은 방식으로 로열티를 박탈당했는지에 대한 맨체스터 가디언의 기사는 그가 자신의 상황을 설명하는 편지를 쓰도록 자극했다.결국, 책에 대한 그의 권리는 반환되었고 그는 과거로 거슬러 올라가는 [3]: 9 [5]: 294 로열티를 받았다.

그는 원본이 쓰여진 이후 몇 년 동안 일어난 광학 분야의 중요한 발전들을 다루어야 한다는 것을 재빨리 깨달았다.그는 홀로그래피 발명가 데니스 개버와 공동으로 책을 쓰기 위해 접근했다.케임브리지 대학의 연구 조교인 에밀 울프는 이 책의 한 장을 쓰도록 초대받았다.Gabor는 시간적 제약 때문에 결국 자퇴했다.Born과 Wolf는 그 당시 다른 작가들로부터 전문가적인 기여를 받은 주요 작가들이었다.울프는 몇 개의 장을 쓰고 다른 기고문을 편집했다; 보른의 의견은 "옵틱"의 수정판이었고, 또한 책의 기획에서 울프와의 협력이었고, 논쟁점, 발표 [2]: Preface to the 1st edition [3]: 9 [5]: 293 등과 관련된 많은 토론들이 있었다.

그들은 1951년 말까지 이 책을 완성하기를 바랐지만, "너무 낙관적"[7]: 10 이었다.그 책은 사실 1959년 12월에 처음 출판되었다.

Pergamon Press와 Robert Maxwell의 문제

퍼가몬 출판사는 로버트 맥스웰과 폴 로즈보에 의해 1948년에 설립된 과학 출판사였다.후자는 전쟁 전과 전쟁 기간 동안 독일의 스프링거의 과학 고문이었으며, "옵티크"를 다룬 편집자 중 한 명이었다.그는 또한 전쟁 중 연합군의 비밀요원이었다.그는 작가들을 설득하여 나중에 후회하게 될 결정을 퍼가몬 출판사에 맡겼다.[3]: 10 [5] : 295

맥스의 아들인 구스타프 보른에 의해 상세한 설명이 있다.그는 영국의 명예훼손법 때문에 맥스웰이 죽은 후까지 어떻게 그것에 대해 말할 수 없었는지를 설명한다.

맥스웰은 저자들이 미국 판매에 대한 로열티 비율을 계약에서 합의된 것보다 훨씬 더 낮게 합의하도록 노력했습니다. 왜냐하면 이 책은 다른 출판사에 의해 판매되기 때문에 Pergamon의 수익 감소를 의미하기 때문입니다.그리고 나서 실제로 미국 Pergamon 지사를 통해 판매되었지만, 작가들은 여전히 낮은 로열티를 받았다.그들은 또한 성명서의 매출 수치가 실제 수치보다 낮다는 것을 발견했다.계약서의 조항은 이 문제를 해결하기 위해 법원에 가는 것이 아니라 중재에 가야 한다는 것을 의미했다.구스타프는 막스 보른이 현재 독일에 살고 있고 70대 후반이었기 때문에 그 문제에 있어서 그의 아버지를 대신했다.그 사건은 1962년 데스몬드 애크너(나중에 애크너 경)에 의해 심리되었다.그는 모든 점에서 저자를 지지했다.그럼에도 불구하고, 그들은 계속해서 낮은 임금을 받았다.1년 성명의 개시 수치는 전년 성명의 종료 수치와 일치하지 않았다.일부 판본은 여러 번 전재되었지만 계정에 전혀 나타나지 않았습니다.Born의 죽음 이후, Wolf는 그가 알지 못했던 국제판이 극동에 배포되고 있다는 것을 알게 되었다.퍼가몬은 그들에게 그 문제를 제기할 때 그에게 소액 수표를 보냈다.그가 법적 조치를 취하겠다고 협박하자, 그들은 그 금액의 3배에 해당하는 수표를 다시 보냈다.울프는 이 책이 17번이나 재인쇄됐다고 말했다.

로스보는 1956년 "맥스웰이 완전히 부정직하다는 것을 알았기 때문에" 퍼가몬 프레스를 떠났다.다른 작가들은 구스타프 본에게 맥스웰과 같은 문제가 있었다고 말했다.그들은 1936년에 노벨 의학상을 공동 수상한 헨리 데일 경과 에드워드 애플턴을 포함했다.

내용물

초판

이 책은 맥스웰의 전자기 이론에서 파생될 수 있는 광학 현상만을 다루고 맥스웰의 [2]: Preface to the first edition 방정식에서 파생된 것으로 알려진 것에 대한 완전한 그림을 보여주기 위한 것이다.

목차.
챕터 제목
I 전자장의 기본 특성 전자장의 특성이 설명되고 전자파가 물질과 상호작용하는 방법이 고려된다.
2세 전자파 전위 및 편파 외부 전자장이 물질 물체와 상호작용할 때, 물체의 각 원소는 2차 파장을 발생시키며, 이 2차 파장은 관찰된 거시적 전자파를 생성한다.
III 기하학 광학 기초 짧은 파장에서 기하학적 광학으로 이어지는 맥스웰 방정식의 한계 사례.광선, 파동 및 필드 벡터 방향의 전파.
IV 광학 이미징 기하학 이론 해밀턴의 특징 함수 방법에 기초한 영상 기하학 이론.
V 수차의 기하학적 이론 전통적으로 기하학적 광학(큰 수차)과 회절 이론(작은 수차)으로 연구되던 모든 수차를 포괄하는 파동 변형을 기반으로 한 수차의 통합 처리
VI 영상 형성 기구 P.A. 박사가 기고한 영상 형성 이론의 배경을 제공하는 영상 형성 기구에 대한 간단한 설명.웨이맨.[9]
VII 간섭 및 간섭계 이론의 요소 이 장은 "Optik" 섹션의 이론적 설명을 바탕으로 한 W.L. Wilcock 박사에 의해 작성되었지만 범위가 크게 확대되었다.
VII 회절 이론의 요소 플레넬-키르호프 회절 이론과 그 응용.광학 초점 부근의 3차원 광분포 상세 분석.또한 토마스 영의 경계 회절파 모델에 대한 설명입니다.또한 Gabor가 나중에 노벨상을 수상하여 홀로그래피로 알려지게 된 Gabor의 "이상한 파동 재구성 방법"에 대한 기술도 포함되어 있습니다.
IX 수차의 회절 이론 니보어-제르니케 회절 이론푸리에 변환을 사용한 확장 객체 이미징.
X 부분 간섭성 빛에 의한 간섭 및 회절 부분적으로 간섭성 빛과 회절성의 체계적 이론.일관성 이론에 의해 설명되는 부분 편광의 설명.

이 장은 [7]저자들 사이에 약간의 논쟁의 원인이었다.1957년 책을 완성하는 데 시간이 얼마나 걸리는지 걱정했던 본은 울프가 책을 빼놓자고 제안하면서 "너 말고 누가 부분적 일관성에 관심이 있니?"라고 말했다.이 책이 출판된 지 2년 후, 레이저의 발명은 광학 물리학자들과 엔지니어들이 이 주제에 큰 관심을 갖게 되었다는 것을 의미했다.그 책은 처음으로 자세히 다루었고, Born은 그것이 포함되었다는 것에 매우 기뻐했다.

XI 엄밀한 회절 이론 이 장은 P.C. 클렘모 박사가 썼다.단파 무선 기술의 진보에 자극받은 분야를 다루고 있다.
XII 초음파에 의한 빛의 회절 지음 : 교수님A.B. 바티아제 2 장에서 개발된 기술을 사용했습니다.
XIII 금속 광학 닥터 A.R. 지음스토크스'옵티크'의 장을 개정하고 확장한 것이다.
XIV 결정 광학 이 글은 A.J.박사에 의해 쓰여졌다.테일러는 또한 "옵틱"의 장을 개정하고 확장한 버전이었다.
부록 제목
I 변분법 Born이 썼고, Born이 20세기 초에 다녔던 Göttingen에서의 David Hilbert의 강의를 바탕으로 합니다.
2세 광광학, 전자광학 및 파동역학 Gabor 지음.변동 계산을 사용하여 분석한 기하학 광학, 고전 역학 및 전자 광학 간의 형식적 유사성을 보여줍니다.
III 적분에 대한 점근 근사 P.C. Clemmow 박사 지음
IV Dirac Delta 함수 Born and Wolf 지음
V 로렌츠-로렌츠 법칙의 도출에 사용되는 수학 보조법칙 Born and Wolf 지음
VI 전자장에서의 불연속성 전파 Born and Wolf 지음
VII 제르니케의 원 다항식 Born and Wolf 지음
VII 부등식의 증명 Born and Wolf 지음
IX 2개의 적분 평가 Born and Wolf 지음

제2판

이것은 [2]: Preface to the second edition 1962년에 출판되었습니다.그것은 오류와 오식자를 수정하는 내용을 담고 있었다.

레이저는 초판부터 개발되어 왔지만, 레이저의 조작은 고전적인 광학의 범위를 벗어났기 때문에 다루어지지 않았습니다.레이저를 사용한 연구에 대한 참고 자료도 포함되어 있습니다.

제3판

이것은 [2]: Preface to the third edition 1965년에 출판되었다.다시 오류와 오식자를 수정하고 최근 출판물에 대한 참조가 추가되었다.

레이스와 우파티넥스가 기증한 새로운 인물(8.54)은 최초의 3차원 홀로그래픽 이미지를 보여주었다.이것은 Gabor의 파면 재구축 기술을 기술한 제 8 장 섹션과 관련이 있습니다.

제4판

이것은 1968년에 출판되었으며 수정사항, 본문 개선사항 및 추가 [2]: Preface to the fourth edition 참고문헌을 포함하고 있다.

제5판

이것은 1974년에 출판되었고 다시 수정사항, 본문 개선사항 및 추가 [2]: Preface to the fifth edition 참고문헌이 포함되었다.

금속의 광학적 특성을 다루는 섹션 13.1-13.3에 상당한 변화가 있었다.고전적인 광학 이론을 사용하여 광전자파와 금속의 상호작용을 설명하는 것은 불가능하다.그럼에도 불구하고 주요 특징 중 일부는 적어도 정량적인 측면에서 설명될 수 있다. 단, 전도성의 주파수 의존성과 자유 및 결합 전자의 역할을 고려한다면 말이다.

제6판

이것은 1985년에 출판되었으며, 약간의 수정사항을 포함하고 있다

제7판

1997년, 이 책의 출판은 케임브리지 대학 출판부로 옮겨졌고, 그들은 기꺼이 본문을 재설정할 용의가 있었고,[2]: Preface to the 7th Edition 따라서 이 책에 상당한 변화를 줄 수 있는 기회를 제공했다.

1960년 레이저의 발명은 초판이 출판된 지 1년 후, 광학 분야에서 많은 새로운 활동과 완전히 새로운 분야로 이어졌다.완전히 업데이트된 "광학의 원리"는 몇 권의 새로운 책이 필요했을 것이기 때문에 울프는 몇 가지 새로운 주제만 추가하기로 결정했는데, 이는 본문에 큰 수정이 필요하지 않을 것이다.

의학의 진단을 혁신시킨 CAT로 알려진 컴퓨터 축 단층 촬영의 원리를 제시하는 IV장에 새로운 섹션이 추가되었습니다.1917년에 개발된 라돈 변환에 대한 설명이 있으며, 이는 CAT 이론의 기초가 된다.

Kirchhoff-Rayleigh 회절 이론에 대한 설명은 더 인기를 끌면서 8장에 추가되었다.그것이 회절효과를 가장 잘 묘사하는 것이 키르히호프 이론인지에 대한 논쟁이 있다.

중첩 광대역 광장의 광분포 스펙트럼 분석이 빛의 일관성 특성을 추론할 수 있는 중요한 물리적 정보를 제공하는 최근 발견된 현상을 제시한다.

13장은 "비균질 매체에 의한 빛의 산란 이론"이라는 제목으로 추가되었다.기초 이론은 수년 전에 양자역학적 퍼텐셜 산란을 분석하면서 개발되었고, 더 최근에 광학 산란을 위해 도출되었다.회절단층촬영에 대해 논의한다.이는 X선 단층 촬영에서처럼 광학 및 초음파 등 관련된 파장의 유한한 파장을 무시할 수 없는 경우에 적용된다.

3개의 새로운 부록도 추가되었다.

  • 일관성의 스펙트럼 정도에 대한 부등식의 증거
  • 2개의 적분 평가
  • 존스의 보조개념의 증거

발행 이력

현재까지 그 책은 7판이다.

첫 6권은 1959년, 1962년, 1965년, 1968년, 1974년, 1980년에 Pergamon Press에 의해 출판되었다.케임브리지 대학 출판부는 1997년에 이 책을 인수하여 1999년에 확장판 7호를 발행하였고, 초판 60년 만인 2019년에 60주년 특별판이 출시되었습니다.

오리지널 에디션

  1. Born, Max; Wolf, Emil (1959). Principles of optics: electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light (1st ed.). London; New York; Paris: Pergamon Press. OCLC 489691506.
  2. Born, Max; Wolf, Emil (1964). Principles of optics; electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light (2nd rev. ed.). New York: Pergamon Press. OCLC 606624742.
  3. Born, Max; Wolf, Emil (1965). Principles of optics; electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light (3rd rev. ed.). Oxford; London; Edinburgh: Pergamon Press. OCLC 935495986.
  4. Born, Max; Wolf, Emil (1970). Principles of optics; electromagnetic theory of propagation, interference, and diffraction of light (4th rev. ed.). Oxford; New York: Pergamon Press. ISBN 978-0-08-013987-6. OCLC 45634897.
  5. Born, Max; Wolf, Emil (1975). Principles of optics; electromagnetic theory of propagation, interference, and diffraction of light (5th rev. ed.). Oxford: Pergamon Press. ISBN 0-08-018018-3. OCLC 1219238.
  6. Born, Max; Wolf, Emil (1980). Principles of optics : electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light (6th ed.). Oxford; New York: Pergamon Press. ISBN 0-08-026482-4. OCLC 7106160.
  7. Born, Max; Wolf, Emil (1999). Principles of optics: electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light (7th expanded ed.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-64222-1. OCLC 1151058062.

재인쇄

1999년, 울프는 17개의 허가된 재판과 알려지지 않은 수의 허가되지 않은 재판들이 있었다고 언급했다.

제5판은 1975년과 [10]1977년에 전재되었다.1983년과 1993년 사이에 이 책의 6판은 7번 [3]전재되었다.1983년과 1986년의 것을 포함한 이러한 전재물 중 일부는 [10]수정을 포함했다.

케임브리지 대학 출판부는 1997년에 제6판을 전재했다.제7판의 재판은 2002년에 수정과 함께 제작되었다.2019년 [3]창간 60주년 기념판이 인쇄되기 전에 15쇄가 이루어졌다.

번역

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  • Born, Max; Wolf, Emil (1964). Principles of optics: electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light (in German) (2nd ed.). OCLC 602594135.
  • Born, Max; Wolf, Emil (1965). Principles of optics elektromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light (in German) (3rd ed.). OCLC 610951371.
  • Born, Max; Wolf, Emil; Bhatia, A. B (1965). Principles of optics: electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light (in Italian). Oxford: Pergamon Press. OCLC 878702542.
  • Born, Max; Wolf, Emil (1975). Kansho oyobi kaisetsu (in Japanese). Kusakawa, Toru 1943., Yokota, Hideshi 1936., 草川, 徹 1943, 横田, 英嗣 1936. 東海大学出版会. ISBN 4-486-00757-3. OCLC 959685860.

접수처

초판은 [2]: Foreword 매우 호평을 받았다.맥스 보른의 전기는 "그것은 물질의 지속적인 분포라는 관점에서 묘사될 수 있는 모든 광학 현상에 대한 전자파 이론에 기초한 체계적인 치료법을 제시한다"[11]고 말했다.타이밍이 아주 좋았다.레이저가 발표된 직후에 등장했다는 것은 레이저가 제공하는 빛의 설명과 분석에 대한 통찰력이 레이저 빛의 거동에 직접 적용된다는 것을 의미했다.이것은 대학교 선생님들에 의해 광범위하게 사용되었고, 연구자들은 그것을 엄격한 정보의 원천으로 사용했다.세계 광학계에 그 가치를 반영했다.

Gabor는 이 책에 나오는 홀로그램에 대한 설명은 권위 있는 [2]: Foreword 교과서에서 처음으로 이 기술을 체계적으로 기술한 것이라고 말했다.개버는 울프에게 "친애하는 에밀, 나는 당신을 나의 최고 예언자로 생각합니다, 사랑, 데니스"라는 글귀가 적힌 그의 논문들 중 하나를 보냈다.

제7판은 피터 W. 밀로니,[4] 유진 헥트,[12] 윌리엄 맥스웰 [13]스틴에 의해 검토되었다.이 책의 이전 판은 레온 로젠펠트,[14] 월터 톰슨 웰포드,[15] 존 D에 의해 검토되었다. 스트롱,[16] 그리고 에드거 에이드리언.[17][18][19][20][21][22]

피터 W. 밀로니는 "20세기의 고전 과학 서적 중 하나이며, 아마도 지난 [4]40년 동안 출판된 광학 분야에서 가장 영향력 있는 책"이라고 말하면서 책의 먼지 재킷에 대한 설명을 지지함으로써 그의 리뷰를 시작했다.

유진 헥트는 이 책을 오디세이의 리뷰에 비유함으로써 "당신이 말하는 것은 본질적으로 무관하다는 어떤 경외심과 선견지명이 없이는 접근할 수 없다"[12]는 점에서 그의 리뷰를 시작했다.그리고 나서 헤히트는 "광학의 원리는 훌륭한 책이고, 7판은 훌륭한 책이며, 만약 당신이 이 분야에서 일한다면 당신은 아마 그것을 [12]소유해야 할 것"이라고 말하면서 "이 에세이의 나머지 부분을 읽을 시간이 없는 사람"을 돕기 위해 자신의 리뷰를 요약한다.헤히트는 이 책이 "고전 [12]광학에 관한 풍부한 주제를 다루는 위대하고, 엄격하고, 묵직하고, 흔들리지 않는 수학 문서"라고 계속해서 말했다.그는 이 책이 이해하기 어려울 수 있다고 언급했다. "이것은 투르 드 포스이며 결코 쉬운 [12]독서를 의도한 것이 아니다."새로운 판에 대한 몇 가지 변경 사항을 분석한 후, 헤히트는 서문과 같은 요약으로 리뷰를 마치면서 "만약 당신이 그 분야에서 일한다면 당신은 아마 그것을 소유해야 할 것이다"[12]라고 다시 강조했다.

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레퍼런스

  1. ^ Born, Max; Wolf, Emil (1959). Principles of optics: electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light (1st ed.). London; New York; Paris: Pergamon Press. OCLC 489691506.
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n Born, Max; Wolf, Emil (1999). Principles of optics: electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light (7th expanded ed.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-64222-1. OCLC 1151058062.
  3. ^ a b c d e f g Born, Max; Wolf, Emil (2019). Principles of optics : electromagnetic theory of propagation, interference, and diffraction of light (7th (expanded) 60th anniversary ed.). Cambridge University Press. ISBN 978-1-108-47743-7. OCLC 1129406200.
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