Kristalloptik · Beugung / Crystal Optics · Diffraction

ISBN-13: 9783642459603 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 592 str.

S. Flugge

Opis

139 long ago that, when an extended source of unpolarised light is viewed through a highly dichroic crystalline plate cut normal to one of the optic axes, two dark brushes-the BREWSTER'S brushes-are seen. In the interference between crossed polaroids the dark isogyres do not in general pass through the optic axial directions as they do in the case of transparent crystals. These phenomena can be broadly explained using the approximate theory mentioned in Sect. 43 where the waves propagated along any direction are taken to be linearly polarised. We have seen however that according to the rigorous theory the two waves are really elliptically polarised with non-orthogonal states. Corresponding to this we meet with phenomena which have no parallel whatsoever in the case of trans- parent crystals. Thus, if the incident light is polarised, then even without an analyser behind the plate, feeble interference phenomena-the idiophanic rings- are seen. These arise because the two beams into which the incident light is decomposed along any direction can directly interfere with one another as they are not orthogonally polarised. More striking is the fact that, with an analyser behind the plate, idiophanic interference rings appear even with the incident light completely unpolarised. The explanation of this phenomenon leads us to the concept of the partial coherence between the component non-orthogonal beams into which the incident unpolarised light is split.

Spis treści

Crystal Optics.- A. Polarisation of light.- B. The theory of propagation of light in anisotropic media.- I. General considerations.- II. Non-absorbing and non-optically active crystals.- III. Non-absorbing optically active crystals.- IV. Absorbing non-optically active crystals.- V. Absorbing optically active crystals.- VI. The matrix method of solving electro-magnetic equations in anisotropic media.- C. Optical phenomena in crystalline media.- I. Reflection and refraction at boundaries.- II. Propagation of light in heterogeneous media.- III. Interference phenomena.- a) Transparent crystals.- b) Absorbing inactive crystals.- c) Absorbing optically active crystals.- IV. Passage of light through birefringent plates.- V. Miscellaneous topics.- D. Experimental techniques in crystal optics.- E. Variation of properties due to external influences.- I. Variation with temperature.- II. Electro-optics.- III. Magneto-optics.- IV. Photoelasticity.- Acknowledgement.- General references.- Theorie der Beugung.- A. Grundlagen und allgemeine Methoden.- I. Grundlagen.- a) Maxwellsche Gleichungen, Grenzbedingungen und Bezeichnungen.- b) Das ebene (zylindrische) Beugungsproblem und die Separation der Max- wellschen Gleichungen.- c) Das Huygenssche Prinzip und das Kirchhoffsche Integral.- c 1) Skalare Fassung.- c 2) Elektromagnetische Fassung.- d) Über Eindeutigkeit, Ausstrahlungs-und Kantenbedingung.- d 1) Die Ausstrahlungsbedingung.- d 2) Die Kantenbedingung.- e) Das Babinetsche Theorem.- f) Die Methode der verzweigten Lösungen von Sommerfeld.- II. Heuristische Methoden.- a) Die Kirchhoffsche Beugungstheorie.- b) Das Iterationsverfahren von W. Franz und die Methode von W. Braunbek.- c) Die geometrische Beugungstheorie.- III. Strenge Verfahren (Integralgleichungstheorie).- a) Die Reduktion der Randwertaufgabe auf eine Integrodifferentialgleichung für den Flächenstrom (ebene Schirme).- a 1) Skalares Problem.- a 2) Vektorielles Problem.- b) Die Reduktion der Randwertaufgabe auf duale Integralgleichungen für das Fernfeld (ebene Schirme, Methode der Fourier-Transformation).- b 1) Skalare Theorie.- b 2) Vektorielle Theorie.- c) Das Wiener-Hopf-Verfahren und die Methode der singulären Integralgleichungen.- d) Die Integralgleichungstheorie für ideal leitende Körper endlichen Volumens ohne Kanten.- d 1) Aufstellung der Integralgleichung für den Flächenstrom.- d 2) Die Bedeutung der Eigenschwingungen des Innenraums für das Außenraumproblem.- e) Iterationsverfahren für mehrere beugende Objekte.- e 1) Schwarzschildsches Verfahren für zwei Objekte.- e 2) Direkte Anwendung des Huygensschen Prinzips auf die Streuung mehrerer Körper.- f) Die Rayleighsche Näherung und die daran anschließende Störungsrechnung.- f 1) Das skalare Problem für ebene Schirme.- f 2) Skalares Problem für Körper endlichen Volumens.- g) Streu- und Transmissionsfaktor.- g 1) Das skalare Problem.- g 2) Vektorielles Problem.- h) Stationäre Darstellungen (Variationsprinzip von Levine und Schwinger).- h 1) Stationäre Darstellung skalarer Beugungsfelder.- h 2) Vektorielle Felder in stationärer Darstellung.- B. Spezielle Beugungsprobleme.- I. Beugung an ebenen Schirmen.- a) Beugung an der Halbebene.- b) Beugung am Spalt und Streifen.- b 1) Lösung für den engen Spalt.- b 2) Lösung für den weiten Spalt.- c) Beugung an der Kreisscheibe und Kreisblende.- c 1) Direkte Lösung.- c 2) Näherung für große Wellenlängen.- c 3) Näherung für kleine Wellenlängen.- c 4) Das Variationsprinzip.- II. Beugung an konvexen Körpern ohne Kanten.- a) Beugung am Kreiszyhnder.- a 1) Reihendarstellung nach ungedämpften Partialwellen.- a 2) Reihendarstellung nach gedämpften Partialwellen.- b) Beugung an der Kugel.- b 1) Akustisches Problem.- b 2) Elektromagnetisches Problem.- Sachverzeichnis (Deutsch-Englisch).- Subject Index (English-German).