Предлагаемая вниманию читателей вторая часть книги «Введение в нелинейную оптику» является продолжением первой части («Классическое рассмотрение»), вышедшей в издательстве «Мир» в 1973 г.
Книга содержит квантовофизическое описание нелинейных оптических явлений и охватывает широкий круг проблем квантовой механики, квантовой электродинамики, квантовой электроники, статистической физики, физики твердого тела, линейной и нелинейной оптики.
Книга адресована научным работникам, аспирантам, студентам и инженерам-исследователям, занимающимся проблемами нелинейной оптики.
Книга Шерклиффа «Поляризованный свет» представляет собой первую в мировой литературе монографию, специально посвященную явлению поляризации света во всех его аспектах; в ней обсуждаются существенность явления поляризации и способы ее математического описания, рассматриваются методы экспериментального получения и исследования поляризованного света, а также его многочисленные применения. Она содержит ценный материал, до сих пор отсутствовавший в книгах по оптике.
Книга будет, несомненно, полезна для физиков — научных работников, аспирантов и студентов, в первую очередь оптиков. Кроме того, она представляет большой интерес для лиц самых различных специальностей, в практической работе которых может найти применение поляризованный свет, а именно для кристаллографов, астрофизиков, метеорологов, фото- и киноработников, инженеров-материаловедов, инженеров транспорта и связи, радиоинженеров, химиков, биологов, врачей-офтальмологов и др.
Главы, посвященные прикладным вопросам, написаны доступно для широкого круга читателей.
Предлагаемая советскому читателю книга — доступный учебник по нелинейной оптике. Она состоит из двух частей. Настоящая, первая часть содержит систематическое изложение основ нелинейной оптики с точки зрения классической электромагнитной теории света. Вторая часть посвящена квантовому рассмотрению.
Книга может служить ценным учебным пособием для аспирантов и студентов соответствующих специальностей. Она полезна также научным работникам и инженерам, занимающимся квантовой электроникой, квантовой оптикой и физикой лазеров.
В 1934 г. Государственным технико-теоретическим издательством была выпущена книга автора “Атомные спектры”. С тех пор она не только давно исчезла с книжного рынка, но и настолько устарела по содержанию, что не представлялось возможным ограничиться для нового издания исправлениями и дополнениями.
Вместе с тем потребность в книге, посвященной атомным спектрам, существует и в наши дни. По-прежнему знание спектров необходимо и физику, занимающемуся строением атомов или свойствами газоразрядной плазмы, и специалисту-практику, работающему в области применения спектрального анализа или создания газоразрядных ламп.
Астрофизик определяет по спектру звезды или туманности происходящие в них процессы. Химику знание спектров дает возможность проследить расположение внешних электронов атома и тем самым подвести физический фундамент под периодическую систему Менделеева. Со спектрами встречается и геофизик, наблюдающий свечение верхних слоев земной атмосферы.
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.
