書籍 | 光学全般
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9784254137330
物理光学 ―媒質中の光波の伝搬―
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Pt
光学ライブラリー 3
黒田和男 著
A5判 224頁
2011/03/20
朝倉書店 刊行
内容
膜など多層構造をもった物質に光がどのように伝搬するかまで例題と解説を加え詳述。
1. 電磁波
1.1 マクスウェル方程式
1.1.1 誘電率と透磁率
1.1.2 電荷の保存則
1.2 波動方程式
1.3 一様な透明等方媒質中の単色平面板
1.3.1 平面波
1.3.2 直線偏光
1.3.3 電磁場の大きさ
1.3.4 電磁波伝搬の物理的解釈
1.4 光エネルギー
1.4.1 エネルギー密度
1.4.2 ポインティングベクトル
2. 反射と屈折
2.1 反射屈折の法則
2.2 反射透過係数
2.2.1 s偏光
2.2.2 p偏光
2.2.3 フレネル係数の別表現
2.2.4 反射率と透過率
2.2.5 フレネル係数の間の関係
2.2.6 垂直入射
2.2.7 かすり入射
2.2.8 ブルースター角
2.2.9 裏からの入射
2.2.10 時間反転
2.2.11 ポインティングベクトル
2.3 全反射
2.3.1 フレネル係数
2.3.2 エネルギーの流れ
2.3.3 全反射の時間反転
3. 偏光
3.1 完全偏光
3.1.1 直線偏光
3.1.2 楕円偏光
3.1.3 円偏光
3.1.4 一般の楕円偏光
3.1.5 標準形
3.2 ジョーンズベクトルとジョーンズ行列
3.2.1 ジョーンズベクトル
3.2.2 内積と直交関係
3.2.3 偏光素子とジョーンズ行列
3.2.4 旋光子
3.2.5 偏光子
3.2.6 マリュスの法則
3.2.7 移相子(位相板)
3.2.8 1/4波長板
3.2.9 半波長板
3.3 部分偏光
3.3.1 コヒーレンシー行列
3.4 ストークスパラメーター
3.4.1 完全偏光のストークスパラメーター
3.4.2 パウリのスピン行列
3.4.3 ストークスパラメーターの測定
3.4.4 回転検光子による測定
3.5 ポアンカレ球
3.6 ミューラー行列
4. 結晶光学
4.1 誘電率テンソル
4.2 固有偏光とフレネル方程式
4.2.1 フレネル方程式
4.2.2 フレネル方程式の別表現
4.3 屈折率楕円体
4.4 光線速度
4.5 双対性
4.6 屈折率面と光線速度面
4.6.1 光線ベクトルは屈折率面に直交する
4.6.2 群速度は屈折率面に直交する
4.7 結晶の光学的な性質による分類
4.8 一軸結晶
4.8.1 光線ベクトル
4.8.2 光線速度面
4.8.3 一軸結晶の群速度
4.9 二軸結晶
4.9.1 光学軸
4.9.2 二軸の極限としての一軸結晶
4.9.3 副光学軸
4.9.4 固有偏光の振動面
4.9.5 屈折率
4.9.6 球面三角法
4.9.7 球面三角法の余弦法則
4.9.8 円錐屈折
4.10 複屈折
4.10.1 屈折率面を用いた説明
4.10.2 ホイヘンスの原理による説明
4.11 電気光学効果
4.11.1 ポッケルス効果
4.11.2 有効電気光学定数と半波長電圧
4.11.3 カー効果
5. 光学活性
5.1 旋光性と円二色性
5.2 等方性媒質の光学活性
5.2.1 構成関係式
5.2.2 光学活性
5.2.3 螺旋構造体
5.3 異方性媒質の光学活性
5.3.1 6次元固有値方程式
5.3.2 旋回ベクトル
5.3.3 異方性媒質中の旋光性
5.4 磁気光学効果
5.4.1 ファラディ効果
5.4.2 磁気カー効果
6. 分散と光エネルギー
6.1 電磁応答
6.2 誘電体の誘電率
6.3 パルス伝搬と群速度
6.4 分散媒質中の光エネルギー
6.4.1 エネルギーの平衡方程式
6.4.2 分散媒質中の電磁場エネルギー密度
6.5 吸収
6.5.1 振幅の減衰
6.5.2 エネルギー損失率
7. 金属
7.1 金属柱のマクスウェル方程式
7.2 金属の誘電率
7.3 金属反射
7.4 ポラロイド
7.5 表面ポラリトン
7.5.1 表面に局在する波の存在条件
7.5.2 表面プラズモン
7.5.3 減衰全反射
7.5.4 フレネル係数の特異点
7.5.5 単層膜としての解析
8. 多層膜
8.1 多層膜中の電磁波
8.2 特性行列
8.2.1 s偏光
8.2.2 p偏光
8.2.3 層内の伝搬
8.2.4 反射透過係数
8.3 単層膜
8.3.1 反射率と透過率
8.3.2 単層反射防止膜
8.3.3 膜厚0の極限
8.3.4 漏洩全反射
8.3.5 二つの疑問
8.4 光学薄膜
8.4.1 1/4波長膜
8.4.2 半波長膜
8.4.3 アドミッタンス図
8.5 異方性媒質多層膜
8.5.1 透過
8.5.2 座標変換
8.5.3 異方性媒質中の伝搬
8.5.4 拡張ジョーンズ行列
8.5.5 位相遅れ
8.5.6 コノスコープ
9. 不均一な層状媒質
9.1 屈折率が連続的に変化する膜
9.1.1 s偏光
9.1.2 反射透過係数の位相因子
9.1.3 p偏光
9.2 解析的に解ける例
9.2.1 tanh型
9.2.2 線形
9.3 数値計算
10. 光導波路と周期構造
10.1 平板導波路
10.1.1 TEモード
10.1.2 TMモード
10.2 1次元周期構造
10.2.1 TEモード
10.2.2 TMモード
10.2.3 構造複屈折
10.2.4 屈折率面
10.2.5 1次元フォトニック結晶
11. 負屈折率媒質
11.1 メタマテリアル
11.2 負屈折率媒質
11.3 複素屈折率と複素アドミッタンス
11.4 ドップラー効果とチェレンコフ効果
11.4.1 ドップラー効果
11.4.2 チェレンコフ効果
11.5 反射と屈折
11.5.1 スネルの法則
11.5.2 光パルスの屈折
11.6 完全レンズ
11.7 層構造
付録 ベクトル演算
A.1 微分演算
A.2 ベクトル演算公式
A.3 積分公式
索引
