Principles of Optics

Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light

Author: Max Born,Emil Wolf

Publisher: CUP Archive

ISBN: 9780521784498

Category: Science

Page: 986

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Principles of Optics is one of the classic science books of the twentieth century, and probably the most influential book in optics published in the past 40 years. The new edition is the first ever thoroughly revised and expanded edition of this standard text. Among the new material, much of which is not available in any other optics text, is a section on the CAT scan (computerized axial tomography), which has revolutionized medical diagnostics. The book also includes a new chapter on scattering from inhomogeneous media which provides a comprehensive treatment of the theory of scattering of scalar as well as of electromagnetic waves, including the Born series and the Rytov series. The chapter also presents an account of the principles of diffraction tomography - a refinement of the CAT scan - to which Emil Wolf, one of the authors, has made a basic contribution by formulating in 1969 what is generally regarded to be the basic theorem in this field. The chapter also includes an account of scattering from periodic potentials and its connection to the classic subject of determining the structure of crystals from X-ray diffraction experiments, including accounts of von Laue equations, Bragg's law, the Ewald sphere of reflection and the Ewald limiting sphere, both generalized to continuous media. These topics, although originally introduced in connection with the theory of X-ray diffraction by crystals, have since become of considerable relevance to optics, for example in connection with deep holograms. Other new topics covered in this new edition include interference with broad-band light, which introduces the reader to an important phenomenon discovered relatively recently by Emil Wolf, namely the generation of shifts of spectral lines and other modifications of spectra of radiated fields due to the state of coherence of a source. There is also a section on the so-called Rayleigh-Sommerfield diffraction theory which, in recent times, has been finding increasing popularity among optical scientists. There are also several new appendices, including one on energy conservation in scalar wavefields, which is seldom discussed in books on optics. The new edition of this standard reference will continue to be invaluable to advanced undergraduates, graduate students and researchers working in most areas of optics.

Optik

Ein Lehrbuch der Elektromagnetischen Lichttheorie

Author: Max Born

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642995993

Category: Science

Page: 594

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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Optik

Author: Eugene Hecht

Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG

ISBN: 3110526654

Category: Science

Page: 1382

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Leser schätzen dieses Lehrbuch vor allem wegen seines ausgewogenen didaktischen Konzepts. Leicht verständlich erklärt es die Mathematik der Wellenbewegung, behandelt ausführlich die klassischen und modernen Methoden der Optik und erkundet die Neuerungen und großen Entwicklungen bei z.B. Laser, Faseroptik, Holographie, Fourier-Optik und nichtlineare Optik. Ziel des Autors ist dabei, die Optik im Rahmen einiger weniger, übergreifender Konzepte zu vereinheitlichen, so dass Studierende ein in sich geschlossenes, zusammenhängendes Bild erhalten. Abgerundet wird das Buch durch zahlreiche, didaktisch hervorragend aufbereitete Abbildungen und viele aktuelle Fotos. Über 800 Übungsaufgaben verschiedener Schwierigkeitsgrade, die zu einem großen Teil mit vollständigen Lösungen vorliegen, ermöglichen dem Studierenden, sein Wissen selbständig zu überprüfen. Über 750 Abbildungen und über 800 Übungsaufgaben verschiedener Schwierigkeitsgrade, meist mit ausführlichen Lösungen. Das Standardwerk der Optik seit über 25 Jahren. Umfangreich wie kein zweites Buch, von der Ausbreitung des Lichts bis zur Überlagerung von Wellen.

Optik für Ingenieure

Grundlagen

Author: F. Pedrotti,L. Pedrotti,W. Bausch,Hartmut Schmidt

Publisher: Springer

ISBN: 9783540734710

Category: Technology & Engineering

Page: 848

View: 9950

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Diese didaktisch hervorragende Einführung basiert auf dem erfolgreichen US-amerikanischen Werk "Introduction to Optics". Im Mittelpunkt stehen die klassische und die moderne Optik. Jedes Kapitel enthält eine kurze Einführung in das jeweilige Gebiet. Ausführlich erläutern und vertiefen die Autoren die Einzelthemen anhand zahlreicher durchgerechneter Beispiele und umfangreicher Übungen. Dieses Buch für Studierende, Ingenieure, Physiker und Informatiker in der Industrie bietet eine Vielzahl von Anregungen und ist jetzt noch verständlicher. Zur korrigierten 4. deutschen Auflage sind durchgerechnete Lösungen der Aufgaben im Internet abrufbar.

Optik, Strahlung

Author: Wolfgang Pfeiler

Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG

ISBN: 3110445700

Category: Science

Page: 311

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Dieses sechsbändige Lehrbuch bietet für Lehrende und Lernende der Physik und der Naturwissenschaften insgesamt eine Brücke von den Phänomenen und Experimenten sowie der dadurch motivierten Modellbildung zu den weiterführenden Theorien. Der logische Aufbau und die klare und übersichtliche Darstellung unterstützt die Studierenden mit einem durchgehenden roten Faden und Lernhilfen auf verschiedenen Ebenen: Nach einer Vorstellung der Lerninhalte und Konzepte am Kapitelanfang werden im folgenden Text die Zusammenhänge deutlich gemacht, Formeln konsequent hergeleitet, mit vielen Abbildungen erläutert und am Kapitelende wird das Wichtigste noch einmal zusammengefasst. Alle sechs Bände sind auch als Set erhältlich ISBN 978-3-11-044748-4. Band IV: Wellenoptik: Kohärenz und Interferenz, Huygenssches Prinzip, Beugung an Begrenzungen, Fourier-Optik, Phasen- und Gruppengeschwindigkeit, Dispersion, Absorption, Polarisation und Brechzahl, Fresnelsche Formeln, Doppelbrechung, optische Aktivität, Spektrometer und Interferometer; Geometrische Optik: Fermatsches Prinzip, optische Abbildung, Prisma, Linsen und Linsengleichungen, Blenden, Linsenfehler, Auge, Lupe, Mikroskop, Fernrohr, Auflösungsvermögen von Mikroskop und Fernrohr nach Helmhotz und Abbe; Wärmestrahlung: Radiometrische Grundgrößen, Grundgesetz der Strahlungsübertragung, Photometrie, schwarzer Körper, Kirchhoffsches Gesetz, Stefan-Boltzmannsches Gesetz, Wiensches Verschiebungsgesetz, Gesetz von Rayleigh und Jeans, Plancksches Strahlungsgesetz, Pyrometrie.

Probleme der Atomdynamik

Erster Teil: Die Struktur des Atoms. Zweiter Teil: Die Gittertheorie des Festen Zustandes

Author: Max Born

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642996000

Category: Science

Page: 187

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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Automatische Sichtprüfung

Grundlagen, Methoden und Praxis der Bildgewinnung und Bildauswertung

Author: Jürgen Beyerer,Fernando Puente León,Christian Frese

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662477866

Category: Technology & Engineering

Page: 973

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Das Lehrbuch behandelt systematisch die Bildgewinnung für die automatische Sichtprüfung. Die Autoren leiten die wesentlichen Methoden detailliert ab und stellen alle gängigen Bildgewinnungsverfahren in einem strukturierten Zusammenhang dar. Der zweite Teil des Buches ist der Bildsignalbeschreibung und der Bildauswertung gewidmet, wobei insbesondere Methoden behandelt werden, die für die automatische Sichtprüfung relevant sind. Die Autoren skizzieren die Herleitung der beschriebenen Methoden, ohne sich in mathematischen Details zu verlieren. Ihr Ziel ist, dass der Leser die Zusammenhänge wirklich versteht und das "große Bild" des Fachgebietes erkennt. Das Buch ist in sich geschlossen und bedarf zum Verständnis keiner ergänzenden Literatur. Die 2. Auflage wurde gründlich überarbeitet, inhaltlich ergänzt und aktualisiert. Neue Beispiele verdeutlichen den Bezug zur Praxis. Die Zielgruppen Das Buch eignet sich für Studierende der Informatik, Elektro- und Informationstechnik, der Physik und des Maschinenbaus. Ebenso wendet es sich an Ingenieure in der Automatisierungstechnik.

Grundlagen der Photonik

Author: Bahaa E. A. Saleh,Malvin Carl Teich

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 9783527406777

Category: Optoelectronics

Page: 1406

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Schon die erste Auflage des englischen Lehrbuchs 'Fundamentals of Photonics' zeichnete sich durch seine ausgewogene Mischung von Theorie und Praxis aus, und deckte in detaillierter Darstellung die grundlegenden Theorien des Lichts ab. Es umfasste sowohl die Themen Strahlenoptik, Wellenoptik, elektromagnetische Optik, Photonenoptik, sowie die Wechselwirkung von Licht und Materie, als auch die Theorie der optischen Eigenschaften von Halbleitern. Die Photonik-Technologie hat eine rasante Entwicklung genommen seit der Publikation der ersten Ausgabe von 'Fundamentals of Photonics' vor 15 Jahren. Die nun vorliegende Zweite Auflage des Marksteins auf dem Gebiet der Photonik trägt mit zwei neuen und zusätzlichen Kapiteln den neuesten technologischen Fortschritten Rechnung: Photonische Kristalle sowie Ultrakurzpuls-Optik. Zudem wurden alle Kapitel gründlich überarbeitet und viele Abschnitte hinzugefügt, so z.B. über Laguerre-Gauss Strahlen, die Sellmeier-Gleichung, Photonenkristall-Wellenleiter, photonische Kristallfasern, Mikrosphären-Resonatoren, Optische Kohärenz Tomographie, Bahndrehimpuls des Photons, Bohrsche Theorie, Raman-Verstärker, rauscharme Avalanche-Photodioden, Abstimmkurven und Dispersions-Management.

Advanced Biophotonics

Tissue Optical Sectioning

Author: Ruikang K. Wang,Valery V Tuchin

Publisher: Taylor & Francis

ISBN: 1439895821

Category: Technology & Engineering

Page: 733

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Despite a number of books on biophotonics imaging for medical diagnostics and therapy, the field still lacks a comprehensive imaging book that describes state-of-the-art biophotonics imaging approaches intensively developed in recent years. Addressing this shortfall, Advanced Biophotonics: Tissue Optical Sectioning presents contemporary methods and applications of biophotonics imaging. Gathering research otherwise scattered in numerous physical, chemical, biophysical, and biomedical journals, the book helps researchers, bioengineers, and medical doctors understand major recent bioimaging technologies and the underlying biophotonics science. Well-known international experts explore a variety of "hot" biomedical optics and biophotonics problems, including the use of photoacoustic imaging to investigate the molecular and cellular processes in living systems. The book also covers Monte Carlo modeling, tissue optics and tissue optical clearing, nonlinear optical microscopy, various aspects of optical coherence tomography, multimodal tomography, adaptive optics, and signal imaging. With 58 color images, this book represents a valuable contribution to the biomedical and biophotonics literature. Designed for researchers and practitioners in biophotonics, the book is also a useful resource for scientists in laser physics and technology, fiber optics, spectroscopy, materials science, biology, and medicine as well as students studying biomedical physics and engineering, biomedical optics, and biophotonics.

Die Relativitätstheorie Einsteins

Kommentiert und erweitert von Jürgen Ehlers und Markus Pössel

Author: Max Born

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642977596

Category: Science

Page: 470

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Dieses Buch ist bis heute eine der populärsten Darstellungen der Relativitätstheorie geblieben. In der vorliegenden Version haben J. Ehlers und M. Pössel vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) in Golm/Potsdam den Bornschen Text kommentiert und einen den anschaulichen, aber präzisen Stil Borns wahrendes, umfangreiches Ergänzungskapitel hinzugefügt, das die stürmische Entwicklung der Relativiatätstheorie bis hin zu unseren Tagen nachzeichnet. Eingegangen wird auf Gravitationswellen und Schwarze Löcher, auf neuere Entwicklungen der Kosmologie, auf Ansätze zu einer Theorie der Quantengravitation und auf die zahlreichen raffinierten Experimente, welche die Gültigkeit der Einsteinschen Theorie mit immer größerer Genauigkeit bestätigt haben. Damit bleibt dieses Buch nach wie vor einer der unmittelbarsten Zugänge zur Relativitätstheorie für alle die sich für eine über das rein populärwissenschaftliche hinausgehende Einführung interessieren.

Diffraction Analysis of the Microstructure of Materials

Author: Eric J. Mittemeijer,Paolo Scardi

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9783540405191

Category: Science

Page: 554

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Overview of diffraction methods applied to the analysis of the microstructure of materials. Since crystallite size and the presence of lattice defects have a decisive influence on the properties of many engineering materials, information about this microstructure is of vital importance in developing and assessing materials for practical applications. The most powerful and usually non-destructive evaluation techniques available are X-ray and neutron diffraction. The book details, among other things, diffraction-line broadening methods for determining crystallite size and atomic-scale strain due, e.g. to dislocations, and methods for the analysis of residual (macroscale) stress. The book assumes only a basic knowledge of solid-state physics and supplies readers sufficient information to apply the methods themselves.

Fundamentals of Liquid Crystal Devices

Author: Deng-Ke Yang,Shin-Tson Wu

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 1118751981

Category: Technology & Engineering

Page: 592

View: 9043

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Liquid Crystal Devices are crucial and ubiquitous components of an ever-increasing number of technologies. They are used in everything from cellular phones, eBook readers, GPS devices, computer monitors and automotive displays to projectors and TVs, to name but a few. This second edition continues to serve as an introductory guide to the fundamental properties of liquid crystals and their technical application, while explicating the recent advancements within LCD technology. This edition includes important new chapters on blue-phase display technology, advancements in LCD research significantly contributed to by the authors themselves. This title is of particular interest to engineers and researchers involved in display technology and graduate students involved in display technology research. Key features: Updated throughout to reflect the latest technical state-of-the-art in LCD research and development, including new chapters and material on topics such as the properties of blue-phase liquid crystal displays and 3D liquid crystal displays; Explains the link between the fundamental scientific principles behind liquid crystal technology and their application to photonic devices and displays, providing a thorough understanding of the physics, optics, electro-optics and material aspects of Liquid Crystal Devices; Revised material reflecting developments in LCD technology, including updates on optical modelling methods, transmissive LCDs and tunable liquid crystal photonic devices; Chapters conclude with detailed homework problems to further cement an understanding of the topic.

The Mathematical Structure of Classical and Relativistic Physics

A General Classification Diagram

Author: Enzo Tonti

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1461474221

Category: Science

Page: 514

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The theories describing seemingly unrelated areas of physics have surprising analogies that have aroused the curiosity of scientists and motivated efforts to identify reasons for their existence. Comparative study of physical theories has revealed the presence of a common topological and geometric structure. The Mathematical Structure of Classical and Relativistic Physics is the first book to analyze this structure in depth, thereby exposing the relationship between (a) global physical variables and (b) space and time elements such as points, lines, surfaces, instants, and intervals. Combining this relationship with the inner and outer orientation of space and time allows one to construct a classification diagram for variables, equations, and other theoretical characteristics. The book is divided into three parts. The first introduces the framework for the above-mentioned classification, methodically developing a geometric and topological formulation applicable to all physical laws and properties; the second applies this formulation to a detailed study of particle dynamics, electromagnetism, deformable solids, fluid dynamics, heat conduction, and gravitation. The third part further analyses the general structure of the classification diagram for variables and equations of physical theories. Suitable for a diverse audience of physicists, engineers, and mathematicians, The Mathematical Structure of Classical and Relativistic Physics offers a valuable resource for studying the physical world. Written at a level accessible to graduate and advanced undergraduate students in mathematical physics, the book can be used as a research monograph across various areas of physics, engineering and mathematics, and as a supplemental text for a broad range of upper-level scientific coursework.

Photonic Sensing

Principles and Applications for Safety and Security Monitoring

Author: Gaozhi Xiao,Wojtek J. Bock

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 1118310209

Category: Technology & Engineering

Page: 336

View: 5639

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A cutting-edge look at safety and security applications of photonic sensors With its many superior qualities, photonic sensing technology is increasingly used in early-detection and early-warning systems for biological hazards, structural flaws, and security threats. Photonic Sensing provides for the first time a comprehensive review of this exciting and rapidly evolving field, focusing on the development of cutting-edge applications in diverse areas of safety and security, from biodetection to biometrics. The book brings together contributions from leading experts in the field, fostering effective solutions for the development of specialized materials, novel optical devices, and networking algorithms and platforms. A number of specific areas of safety and security monitoring are covered, including background information, operation principles, analytical techniques, and applications. Topics include: Document security and structural integrity monitoring, as well as the detection of food pathogens and bacteria Surface plasmon sensors, micro-based cytometry, optofluidic techniques, and optical coherence tomography Optic fiber sensors for explosive detection and photonic liquid crystal fiber sensors for security monitoring Photonics-assisted frequency measurement with promising electronic warfare applications An invaluable, multidisciplinary resource for researchers and professionals in photonic sensing, as well as safety and security monitoring, this book will help readers jump-start their own research and development in areas of physics, chemistry, biology, medicine, mechanics, electronics, and defense.

Hydromagnetic Waves in the Magnetosphere and the Ionosphere

Author: Leonid S. Alperovich,Evgeny N. Fedorov

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9781402066375

Category: Science

Page: 426

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Here is a fascinating text that integrates topics pertaining to all scales of the MHD-waves, emphasizing the linkages between the ULF-waves below the ionosphere on the ground and magnetospheric MHD-waves. It will be most helpful to graduate and post-graduate students, familiar with advanced calculus, who study the science of MHD-waves in the magnetosphere and ionosphere. The book deals with Ultra-Low-Frequency (ULF)-electromagnetic waves observed on the Earth and in Space.

Quantitative Phase Imaging of Cells and Tissues

Author: Gabriel Popescu

Publisher: McGraw Hill Professional

ISBN: 0071663436

Category: Technology & Engineering

Page: 400

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Cutting-edge quantitative phase imaging techniques and their applications Filled with unique, full-color images taken by advanced quantitative phase imaging (QPI), Quantitative Phase Imaging of Cells and Tissues thoroughly explores this innovative technology and its biomedical applications. An introductory background on optical imaging and traditional optical microscopy is included to illustrate concept development. The book explains how various visualization modalities can be obtained by numerical calculations. This authoritative resource reveals how to take full advantage of the unprecedented capabilities of QPI, such as rendering scattering properties of minute subcellular structures and nanoscale fluctuations in live cells. Coverage includes: Groundwork Spatiotemporal field correlations Image characteristics Light microscopy Holography Point scanning QPI methods Principles of full-field QPI Off-axis full-field methods Phase-shifting techniques Common-path methods White light techniques Fourier transform light scattering (FTLS) Current trends in QPI

Terahertz Imaging for Biomedical Applications

Pattern Recognition and Tomographic Reconstruction

Author: Xiaoxia Yin,Brian W.-H. Ng,Derek Abbott

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1461418216

Category: Technology & Engineering

Page: 316

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Terahertz biomedical imaging has become an area of interest due to its ability to simultaneously acquire both image and spectral information. Terahertz imaging systems are being commercialized, with increasing trials performed in a biomedical setting. As a result, advanced digital image processing algorithms are needed to assist screening, diagnosis, and treatment. "Pattern Recognition and Tomographic Reconstruction" presents these necessary algorithms, which will play a critical role in the accurate detection of abnormalities present in biomedical imaging. Terhazertz tomographic imaging and detection technology contributes to the ability to identify opaque objects with clear boundaries, and would be useful to both in vivo and ex vivo environments, making this book a must-read for anyone in the field of biomedical engineering and digital imaging.