ПРЕДИСЛОВИЕ

Оптика — старый и почтенный раздел физики. Поэтому может возникнуть вопрос, для чего нужна данная книга. Дело в том, что оптика недавно прошла через период «возрождения» и были достигнуты большие успехи в дифракционной теории формирования изображения. Но эти успехи еще не нашли своего отражения в учебниках, которыми обычно пользуются студенты последних курсов, будущие специалисты по оптике. Правда, и наша книга, хотя в ней описываются некоторые новейшие достижения оптики, была задумана не как учебник. Тем не менее некоторые главы ее имеют самостоятельное значение, и материал этих глав легко включить в учебный курс. По своему содержанию книга рассчитана на студентов-физиков старших курсов, аспирантов первых лет обучения и радиоинженеров, работающих в промышленности.

Большая часть материала впервые появилась в виде конспектов лекций, розданных автором на семинаре в Бостонском университете летом 1956 г. Позже материал пересматривался, дополнялся новейшими данными и перепечатывался в нескольких вариантах. В связи с растущим интересом к вопросам статистической оптики и просьбами продолжить конспекты лекций было решено переписать рукопись с самого начала. Хотя мы были вынуждены не затрагивать многих специальных трактовок влияния различных аберраций на оптические частотные характеристики, все же было решено излагать вопросы,

связанные с аберрациями, таким образом, чтобы они были достаточно понятны как аспиранту-физику, так и радиоинженеру. Поэтому в гл. 1 и 2 в общих чертах описана роль функций Грина в математической физике и показаны существенные различия между пространственными и временными фильтрами. В гл. 3 кратко излагаются фундаментальные соотношения параксиальной оптики с использованием компактной и эффективной матричной записи операторов перемещения и преломления. В гл. 4—6 описано влияние различных аберрационных членов на процесс формирования изображения с точки зрения и физической, и геометрической оптики. Содержание перечисленных глав более точно отражалось бы названием «Теория связи и формирование оптического изображения». Но в дальнейшем было решено включить в книгу статистическое описание картин, которые часто служат объектами для оптических приборов, и самого светового излучения в скалярной и векторной формах. Строго говоря, книга представляет собой введение в классическую статистическую оптику. Предмет квантовой статистической оптики, находящейся в процессе интенсивной разработки, требует, как мне кажется, совершенно отдельного изложения в более сложной и более современной форме, чем та, которая дается здесь. Но можно думать, что студент будет лучше подготовлен к освоению квантовой оптики, если предварительно овладеет математическими методами более простой классической статистической оптики.

У меня нет ни места, ни времени, чтобы в полной мере воздать должное многочисленным предшественникам, труды которых служат фундаментом настоящей книги. И все же я не могу отказать себе в удовольствии выразить благодарность проф. Марешалю из Парижского оптического института и проф. Гопкинсу из Лондонского

королевского колледжа, работы которых столь сильно привлекли мое внимание к статистической оптике. Не менее приятно вспомнить благотворное влияние проф. Вольфа, чьи идеи послужили источником моих позднейших замыслов.

Мне также хотелось бы особо поблагодарить профессора Массачусетского технологического института Элиаса, в отделе которого в качестве гостя я провел 1960/61 учебный год, подготавливая основную часть рукописи. Я также благодарен д-ру Броверу за разрешение воспользоваться частью его собственных статей, для того чтобы представить геометрическую оптику в сжатой и краткой матричной форме. Кроме того, я хотел бы выразить благодарность одному из моих аспирантов Мэретею (который будет вскоре вести самостоятельную работу в физике) за то, что он прервал свои собственные исследования ради написания гл. 9, без которой, я полагаю, книга не была бы достаточно полной.

И наконец, хотя каждый учитель в долгу перед всеми своими студентами, мне хотелось бы особенно поблагодарить де Велиса за проверку рукописи и за помощь в окончательном оформлении книги.

Нидем, шт. Массачусетс Ноябрь 1962 г.

ОНейл