Download - ˆ4 3 ( 2 - Assets - Cambridge University Pressassets.cambridge.org/.../frontmatter/9780521642224_frontmatter.pdf · 978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: ... Seventh(expanded)edition

Transcript

��������� � ����

��������� � �� �� �� ��� �� ��� ���� ����� ��� � �� ���

��������� ������� ��� ������� ��� ���� ��������� ��� �� �����

�������� �� ��� ���� �� ������ ��� ��� ������� �� ��� ���� ����

��������� ������� ��� �������� ������� �� ���� �������� �����

����� ��� ��� �������� ��� �� ���� �� ��� ������� �� ��� �����

����� ����� �� � ������ �� ��� �� ��� !��������"�� ���� ����#

������$� ���� ��� ����������"�� ����� ����������� ��� ��� ���

������ � ��� ������ �� ��������� ���� ������������� ����� ����

�������� � ������������ ��������� �� ��� ������ �� ��������� �� ����

�� �� �� �� ������������ ������ ������� ��� %��� ������ ��� ���

&���� ������� ��� ������ ��� �������� �� ����� �� ��� �������� ��

���������� ���������� ' � ��������� �� ��� �� ��� ' �� ���� (��

)��� ��� �� ��� �������� ��� ���� � ���� ����������� �� ����������

�� *+,+ ���� �� ������� �������� �� �� ��� ���� ������� �� ���� ����

��� ������ ��� ������ �� ����� �� ��������� ���� �������

��������� ��� ��� �������� �� ��� ���� ���-�� �� ����������� ���

�������� �� ������ ���� .#��� ���������� ������������ �������

������ �� ��� /��� �0�������� %����1� ��� ��� (��� ������ ��

�������� ��� ��� (��� ������� ������� ���� �������"�� �� ���������

������ ����� ������ ������� �������� ��������� �� �������� ����

��� ������ �� .#��� ���������� �� ������� ���� ���� ����� �� �����#

����� ������� �� ������ ��� ������ �� �������� ���� ���� ���#

������

2���� ��� ����� ������ �� ���� ��� ������� ����� ����������� ����

�����#���� ����� ���� ��������� ��� ������ �� �� ��������� ������#

���� ��������� �������� ������ �� (�� )��� ����� ��� ����������

�� ������ �� ������ ���� ��� ����� ����������� �� ������ �� ��������

���� ��� �� ��� ����� �� ������� �� � ������ ����� �� ��� � ������

�� ��� ��#��� &������'3�������� ���������� ������ ����� ��

����� ������ ��� ���� ������ ��������� ��������� ����� �����

���������� ����� ��� ��� ������ ��� ���������� ������� ��� ��

������ ����������� �� ���� ��������� ���� �� ����� �������� ��

��� � �� ������

��� ��� ������� �� ���� �������� �������� �� ������� �� ��

�������� �� ������� ��������������� �������� �������� ��� �������#

��� ��� ��� �� ���� ����� �� ������

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

�� ��� 4����� ��3�� (����� 2����������

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

��������� � ����

���� ������ �� ���� � ������ ���

�� ��������� ��� ������� �� � ����

4�. %2&5

4�� 6� 7��� 8&3

5��� /�������������� ����� � �� ������� �� � �� ����� ��� ���������

���

(49/ )2/8

7�6� 63

���� ����� � �� ���� ������ ������� � � ���� ��� �

���� ������������ ��

��%�%:��9�� 7� � /(442)� 6�;�%2&� ��&�3�2<(3�

��4���=/2&� 7���)�=4�5 �56 )�/�)9/ 2 <

3(>(5�: !(.7�56(6$ (69�925

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

www.cambridge.org

no reproduction of any part may take place without

the written permission of Cambridge University Press.

Printed in the United Kingdom by CPI Group Ltd, Croydon CR0 4YY

Library of Congress Cataloguing in Publication data

and to the provisions of relevant collective licensing agreements,

This publication is in copyright. Subject to statutory exception

Information on this title: www.cambridge.org/9780521642224

Seventh (expanded) edition# Margaret Farley-Born and Emil Wolf 1999

First published 1959 by Pergamon Press Ltd, London

Sixth edition 1982Reprinted Seven Times 1983-93

Reissued by Cambridge University Press 1997

Seventh (expanded) edition 1999

Reprinted with corrections 2002

Principles of Optics - 7th edition.Born,Max

1. Optics. I. Title. II. Wolf Emil535 QC351 80-41470.

ISBN-13 978-0-521-64222-4H

A catalogue record for this publication is available from the British Library

Cambridge University Press has no responsibility for the persistence or accuracy

factual information given in this work are correct at the time of first printing but Cambridge Universtiy Press does not guarantee the accuracy of such

information thereafter.

accurate or appropriate. Information regarding prices, travel timetables and otherand does not guarantee that any content on such websites is, or will remain,

of URLs for external or third-party internet websites referred to in this publication,

H backard

University Printing House, Cambridg nited Kingdom

Cambridge University Press is part of the University of Cambridge.

It furthers the University’s mission by disseminating knowledge in the pursuit of education, learning and research at the highest international levels of excellence.

Uei i8 ,iCB2 BS

10th printing 2015

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

������� ����� �� ������ � �� ���� � ��� ��

�� ��������� �� ��� 7����� �� ��� ������� ������� �� ���� ��� � � ����� �� � ���

�������� ��� ���� �� ������� �� ����� ��� ���� ����� 5�� ����������� ��� � ����

������ �� ����������� ��������� ���� ����������� ������� ����� ����� �� ��� ����

���� �������� �� ��� ���� ����� ��������� ���� ��� ��������� ��� ������� �� ���

��� ������� �� �� ���������� � ��� ������ �� ��������� ��������� ���� ��� ����

������� 8�� ��� �� � �� ���������� ��� 7������ �� ��� ������ ������ ��� ����

�������� ���� ��� ���� ������

9 �� ��������� �������� �� 6� (� :��� ��� �� � �������� ������ �� ��� �������

������� ����� ������ ������ ��� ��������� ���� ���� ��� ���� �������� 9 �� ���

������ �� 6� 3� :� )������ ��� 4� 6���� 6��� ��� ���� ��� �� ��� ���� ����

������ ��� ������� �� ���� ��� ���� �� ��������� ��� ����� ������� 9 ���� ���

���� �� ������� ��� ������� 7�������� ��� >������ 6� 6���� 8� >� I����� 6� 7����

4������ 7�������� &����� 4� 3������ 4�� )������� 3����� ��� 6� ������ 3�������

��� ������� �� ��������� �� � ������ �� ������� 8���� 9 ���� �� ������� ��

������������ �� �� ������ ��� ������ ������� 6� ;��� ;��� ��� ��� ��� ����

��� ����������� �� ��� ������� ��������

&�������� 5�� =�� ()

������ @��*

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

������� �� &� ��� ��

��� ���� �� ������� ���� ��� ��� � ����� �� ���0���� ��0������ ����� ��� ���������� ����������� �� ��� (����� ������� � ��� �� ����� ������� �� ��� �� ��� ���� ����������#��� ����� ���� � ���������� ������ �� ��� ��������� ������ ���� ��������

��������� �� ����� ����� ����� �� ����� ���� ���� ������ ��� �� ��� �����������

������ �� ���� ��� ��� �� ����� ����� � ������������ ��� ������ ������ �� ���

���� 9� ����0���� �� ��� ��� ���� � ���������� ��� ����� �����������J ������� �

����������� ��� ��� ��� ��������� ���� �� ��� ��� ����� ������ ��� ������� 9�

������� ���� ��� �� ���� ����� �������� ���� ���� �� ��� ��� ���� ���������

����������� ���� ��� ��� ���� ��� ��������� �� �� �" ���� ������������ ���

��� ���� ����� ���������� ����� 9� ���� ���������� ������ �������� �� �������

��� ���� �� � �������� ���� �� �" ����� ��� ��� ����� ��� ���� �� ������ ��� ����� ��

������ ������ ����� �� .#���� ��� �#����� ��� ������ �� ������ ��� ��� ��

�������� ������� ����� ��� ����� ������ ���� ��� ��������J ��� ��� ��� ��

��� ������� ��� ������ �� ���� �� ��� ����� ����� ����� ' ��� ���� ����� ���-���

�� �� ������� ���� ������������ �� �������� ���� ����� ���� ��� �� ����������

0������ �������� ����� ��� ����� ������� ��� ���������� 9� ���� ��� ��� ���

��� ����� ���-��� ������� ��� ��� ��� ����� ������ ����� ���� ��� ���

���-�� ������ �� ����� ��� �� ��� ;����� ��� � ���� ��� ��������� �� ��������� ��

����� ����� ��������� ���� ��� �� ������� �� ����� �� 4����1� ������������#

� ������� ���� ������ � ���������� �� ���� ��� �������� �������� �� ������ ����

�� ������� ����� ��� �������� ���� ����� ������� 0������ �������� ���

��������� �� �������� ��� �� ����� ��������� �������� ��������� ��� ��� �����

���� ����� ���� ���������� ��� ��� �� ��� ����� ���� �� �"� ����� ���� ���������

����� ��� ������ �� ��� ��������� ���� ���� ���� ������ ��� �� ����� ����� ��

����� ������

)� ���� ����� �� ������� ������ ��� �������� -��� �������� � ��������� ������

������ �� ��� ������� �������� )� ���� ��������� �� ������� ��� ������ �� ��� �

��� ���� ������� � ��� ������ �� �� ����� �� �� ��� ���� �0������� ��

4����1� ������������ ������� ���� ���� ��� ���� ������������ �������

9� ������ 9 ��� ���� ���������� �� ��� ������������ ��� ��� �������� ��� ���

����� �� ������ �� ��� ����������� �� ��� ������������ ���������� �� ��������

������� �� ����� �� ��� ���� ������� ��������� � ���� ������ ������� �� ���

��

� 4�� %���� �� �" !%����� 3�������� *+BB$�

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

0������� �� ������� �� ������ �� �������� �� ������ 99E �� �� ����� ���� �� ���

������� �� �� ������� ������� ���� ��� ����� ������ �� � ������� ������ ���

�� ������� �� ���� ���� �� � �������� !��������$ ������ ��� ���� ��� ���������� ��

����� ������� ���� �� ��� ���������� �������� ���� ���� ������� �� �� �����#

����� ������ ��������� ��� ��� ����� �� ��������� �� � ���� ������ ! ������ .99$

�� �������� ���� ��� ���������� �� ���� �� �������� ������ ���� ������� �� ���� ���

�� �� %� %����� ��� )� I� 5���J ������ .99 ��� ���������� �� 7���� %����� �������

� ���������� ���� �� ������ 999 �� ������� �� ������� ��� ��������� �����

����� ���� 4����1� ���� ������ �� � ������� ��� �� ����� ����������� 9�

�������� �� ��������� ��� ���� ���������� �� ���� ��� ����#������� ��� �������

������ �� ��� ������ !����������� �� ��� ��������� �� ��� ��� ������$ ��� ���

���������� � ������� ��������� �� ��� ����������� �� ��������� ����� ������ ��

�� �������� �� ���� �� ��� ��������� ����������� ���� �� ����� ����� �� ��� ������

��� �� �������� ����� !����� �� ����� ����� �����$� ����� ����������� ���� �����

��������� �� ��� ��� ������ ������� ��� ��� ���� ��� ���� �������� ���

����������� �����0��� ��� ������� ��� ���������� �� ��� ������� )� ����� ��

��������� �� �������� ��� ���������� ��������� �� ��������� ����� ' ��� ����

�� ���������� ' ���� ��� ���� ����J �� �������� �� ���� ���-�� !�������� 9$ �� �����

�� ��� ���� ���� �� ���������� ������ ����� �� 6� :����� �� ;�K������� ?��������� ��

��� ���� ����� �� ���� ������� ��� ������� �������� !�������� 99$� ���������� ��

7���� 6� ;����� ����� ��� ��� ����� ������ ���� ������ ������� ��������� ������

����� �������� ��� ������ ������ ���� ����� ���-��� ��� ��������� �� ���

������� �� ��� ���� �� �����������

)� �� � �� ������ ��� ������ ��� ��������� �� ��������� ������ �� �������

! ������ 9>$ �� :������1� ����� ������� �� ����������� ��������� ������ �����

������� ���� ����� ���� ������ �� �������� ���� ��� ������ �� ����� ������������

���� ��������� ����������� �� �������� ��� ��� ���������� �� � ������ ������ ���

���� ������� ������ �� ��� ���-��� 9� ��� �� ������ ������� �� ������ ���� �� ���

������ ���� ����� ���� �� �� �����������J ���� ������� ������ ��� �� �������

��� �� ��� ��� ������� �� ��������� �������� �� ����� ���� ���� ���� ����������

���� �� � ��� ������� ���� � ��������� ���������� �� � ������ ���� � ���

����� ����������

��� ����� �� ����� ������ !��� ������� �� �����������$ ��� �� ������� ������ ��

��������� ����� !����������� ���� ��� ����������� ��� ����$� �� �� ����������

������ !���� ���� ��� ��������� ���$� 3��� ��� ����� ������� ���� 0����

��������� �������� ������ �� ��� ��� ������� �� ���������� � ��������� �� ������ ��� ��

��� ���� ��� ����� ���� ����� )� ���� ��������� �� ������ � ���� ������ ����������

����� �� ��� ����� �� ��� ����������� �� ����#������� 9� ��� ��������� ������� ��

����������� ! ������ >$ �� ���� ����� �� ������� ��� ������������ �� ����� ����� �

����� ���������� �� ��� �� ���� ��� �� ������ �� <� 3����"����� ��� ������ ��

���������� ������ �� ����������� ! ������ 9.$ ����� �� ����� �� ��� 5�-����'L���� �

������ ��� ��� ������ �� ����������� ������ �� ��� ������� �� �������� ��-���� ��

������� ��� �� ��������� ����������� ����� �� ��� �����0��� �� 8������ �����#

������

������ >9� ���������� �� 6� 7� �� )������ ����� � ����� ���������� �� ��� ����

�����#������� ����� �������� 9�� ������� �� �� ������� � �������� ��� ����� �����

�� ��� ��� ���� ��� ���� ��� ������ �� ����� ����������

7����� �� ��� ���� ������� ���

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

������ >99 �� ������� ���� ��� ������� �� ��� ������ �� ����������� ��� ����

���������������� 3��� �� ��� ��������� ������� ���� ����� ����� �� ��� ���������#

��� ������� �� �� �"� ��� ��� ������ ��� ���� ������� ��#������� �� 6� )� /�

)�� � ��� ��� ��� ���������� ��������� ��� �����

������ >999 �� ����� ������� ���� ��� 8�����'<������� ���������� ������ ���

���� ���� �� ��� ����������� 9� �������� �� ��� ���� ������ ��� ������ ������ �

������� ��������� �� ��� ����� ������ �� ����� ����� ��������� ' ��� ������� ��

��� �����#���������� ���� ������������ ���� ��� ��������� ����� �� ����� �� ���

����� �� � ��� ������� ���������� ������� �� ����������� ����� �� ��� ������ �� ���

�������� ���������� ���� �� �� =�����

��� ������� �� ��� �������� �� ��� ����� ������� ���� ������� �����������

!��� ��������� ������� �������$ ����� ������� �� ����� ������� ������ . ����

���� ��� ���� ������� ��� �� ���� ������� �� ������ �� ����� ��������� ���

������� � ����� ���0���� ������ ���� �� ��� ���-�� �� ������ �������� �����

���������� �������� ��� ���� ���� �� ����� ������ 9� ���� � ��������� ������ ��

����������� ��� ���������� ���� ������� ������� ���� ��� ��� ���� ��������� ����

������ ��� ������ �� ����� �� ��� ���� ������ ���-�� �� ������ �����"������

���� ��� ���������� �� ������� �������

������ .9 ���� ���� �������� ���������� ������� � ��� ���� ��� ��������� �

���������� ���������� ���� ��� ������ �� ��� ��� ������ ������� ��������� ������� ������� �� ��� ����#��������� ����� �����0���� ���� ������ ��� ���������� ��

6� 7� � ����� ��� ��� �������� �������� 999� ���� ���� ���� ��� ����������

������� �� �������� ������ ��� ���������� ������

��� ��� ��� �������� M2���� �� �����1 ! ������ .999$ ��� M2���� �� ������1

! ������ .9>$ ��� ����� ����� �� ��� ������������ ������� �� �� �"� ��� ����

������� ��� �������� ���� ��� ��� �� 7���� �� 4� ����� ��� 6� �� &� 3�� ��

����������� ����� ��� ���-��� ��� ������� �������� �� ��� ����� ���� ����� ����

������������ :������� ��� ����� �� ����� �� ��� �� ������� ���0����� ���� ��� ���

�� 0������ ������� �� �������� ���� �� ������� ��� ���� �� ���� ��� � 9� �����

����� ��� ����� �� �������� ��� ������� ������� ���� ������ ��������� �� .#����� ���

��� �������� ���� �� ����� ����� ��� ���� �� � ������ ������ ���� ��������� �������

������ �� ���� ����� �� �������� � ��� ���� �� ��� ������� �� ������������

��� ������ ������� ���� �� ������ �� �� �"� �� �� �� ������� ���� ��� �������

��� �� ������� � ���������� �� �� �"� ��� ������� � ��������� �� ���� ����� ��

������� ��� ��� ����� �� ��� ���������� ��� ���� ������� !4� %�$ ��� ���������� ����

������� ���� �� �" ���� ��� ���� ���� �� � ����� ��� ���� �� ��� ������� �� ���

������� ��������� ��� ��� �� �� �� ����� ���� �� ��� ������ ������� �� ��� ��� ��� ��

�������� ���������� �������� ��������� ������� ������������� ��� 4��� �� ���

�������� ������� ��� �� ��� �� ��� ���� ��� ���� �� ��� ������� ������� !(� )�$�

5������ �� ���� ����� �� ��� ��������� �������� ���������� ��� ��� � %�� �� �

��� ���� ����� ��� � ���� ���� ��� ������ �� ������ �� ������� �������� �� ���

��� ������� )� ����� ���������� ��� ����� ���� ��� �� ��� ��� ���� ������ ��������

��� �� ���� ���� �� ���� �������� �� ����� �� �������� ��� ��� �� ��� ��� ������ ��

��� ���� ����� ��� ��������� 0����������

� ��� ��������� ������ ����� �� � I� %��� ���� ���' ����' ���' !/������ 7����� 3�����$� � !*+G�$�BG� ������ ���� ���� G�� ������ �������� �� ��� ������ *+��'*+G��

���� 7����� �� ��� ���� �������

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

9� ������ �� ��� ����� �������� �� �������� �� ;���� %������� ����� ���

�������� �� ��-���� ��� ��� �� ��� ���� �������� ���� ��� ������� ��� ���

�������� M���1� M����1 ��� M��1� ���� �� ��� ��� ����� ��� ������ �����������

������ �� ����� ���� ��������� ��� �� �������� ���� ����� ������������ �������#

������ ��� ����� ��� � �������� ���� �� ��� ����������J ��������� �� ����� ���� ��

���� � ����� ����� !(������� ��� ! ��� �� ��$ ��� ������� � ����� �����

!)��� �� �� ��$ �� �������� ��� �;�3� ������� �� ���� �� ��������� ������� ��

���� �������� �� ������� �������� �� ���� ������ �� ������ ��� ������� ����������� ��� ���� ��������� ������� ����������� ���� ����� �� ����� ���0������� �� ����

�������� �� �� ���� �� ��� �0�������� ���� ��� ��� ��������� �� ������� �������� ���

�� �� �� ������� �� ������ M���1 ������ �� �� ��� ��� �� ��� �������� ���������� ��

4����1� �0�������� 8�� ���� ������� ���� �� ���� ����� �� ����� ���������������

��� ����� ���!��� $ �����������)� ���� ��� ��������� ��� ��� �� ��������� �� � ��� ������� ����������� ���

��������� ���� ��� ������ ��� ����� �� ����� ����� ��� ���� ��������� ������� ���

�� ��� ��� ������ �� ���� ���� ����������� �� ��� ���������J �� �������� �� ���

�������� �������� ����� ��� �� ����������� �� ��� �� ��� � �� ������ ��� ��� ������

9� ������� �� �� � ������� �� ���� ���� ������� ��� ������� ��� ����� ���

���� 9� ��� ���� ��� �� ���� �� ����� ��� ��������� �� 7�������� 6� ;���� ��� �����

����� ��� ��������� �� ��� ���� ������ �� ���� ���-��� �� �� �� ��� ��������� � �����

�������� ��� ��������� ������ �� ����������� ����#������ !�D�*�$� )� ��� ��������� �������� �� 6� 8� ����N�� ��� �������� � ������ ���� �� ��� �� ���� �� �*�,��� ��� ����������� �� ������������ ����� ������� ��������� ������ � ��� �� ����

�� ������ ��� ���� � ���������� ������������ )� ���� ��� �������� �� ����� ��

���� ���-�� ���� 6� %� :� %������

)� ��� ��� �������� �� 6� :� :� :�� ���� 6� &� �� 3�������� 6� )� �� )�����

��� 6� ;� )��� ��� ����� ������� ��� ������ ������ ��� �� ���� ��� ��� ��

6� ;� %� � 6� :� I� I� %����� � 6� 5� �� �� 6� 8� 6� <���� 4� �� 5������ 6� 4�

&��� ��� 4� &� 4� 3����� ��� �������"��� ������� ������� �� ��� ���������� )� ���

������ �� 7������ ���������� ��� ����������� �������� ������ ��������� 6� 8�

6� <��� ����� ���� �����#������� ��� 6� 7� &���� ��� 4�� 4� 7������ � ���� ���

����������� �� ��� ������ ������

��� ���� ���� �� ��� ������� ��� ���� �� ��� ?����������� �� (�������� ���

4��������� ��� ��� ������ ���� ������� ����� ��� �� ��� ������� !(� )�$ ��� �

����� �� ��� 9�������� �� 4��������� 3������ 5�� =�� ?���������� )� ��� �������

�� 7�������� 4� <���� :��� �� ��� 6������� �� (����������� &������� ��� ���

����� �������� ��� ��� ����� �� ��� ������� ���� �� ��� ������ �������� �� ���

9���������

)� �������� � ������� ��� ��� �� ������� ����������� �� 7�������� 4�

8���O�� ��� 6� 4� ����� !8��� A��� A�@,� A�@D� A�,�� *G�@�� *G�@,$� 7�������� :�

/����� ��� ��� ���� ��� �� ��� 4�������� ���� �� 3���� ��� �������� !8����

D�*�� D�*@� D�*G$� 6� 2� )� &������ !8���� D�B�� D�BG$� ��� 7�������� 8� L���� � ��� 6�

<� 5������ !8���� +��� +�G� +�D� +�*�� +�**$� 8��� A�,, �� ��������� �� ������� �� ���

6������ �� ��� 4���� )���� ��� 7����� 2������������� ��� �� � �� 8��� A��@

���� ���� ����� �� 4����� :���� ��� )����� /��� ��� ����� �� 8���� A�,� ��� A�,G

�� 6� <� )� 4��������

8������ ��������� ��� �������� �� 4����� 9�������� 6����������� /��� /������

7����� �� ��� ���� ������� ��

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

��� �� ���� �� � ������� ��� ���������� �� ��� ��� 3�� (����� 2����������� ���

������ �����

8����� �� �� � ������� �� ���� ��� ��������� ��� �� �������� 4� (� I� %� ���

4� 6� 4� /��� ��� ��� 6� 7� &������� ��� �� � ������ 6������ �� 7������� 7����

��� ���� ��������� ���� ���� ���-�� �� ��� ���� ������� ��� ��� ����� ��� ���� ����

�� �� �� ��� ��������� �� ��� ��� � 9� �� � ������� �� ��� ������� ��� �� ��� ���������

7����� 7���� �� %���� ��� ��� ������ �� ����� ���������

%�� 7������ ��� 4�������� 4�� %���I������ *+G+ (�� )��

������� �� ���� ��� ��

��� ���� ��� ���� �� �� �� ��� ����������� �� � ��� ������� �� ���� ��� �� �� � ������� �� ��������� �� ������ ��� ���������� �� �� � � ��� ����� ��������� ��� ��

����� ���� ��� ����������

3��� ��� ��������� �� ��� ���� ������� ����� ����� ����� ����� ���� ��� ����

����� ������ !�����$ ���� ���� ��������� %� ����� �� ����� ������ ���� �������

��� ����� ������� ���� ����� ��� �� �������� )���� �� �� ������� ���� �����

������ �� ����� �� ���������� ���� ��� ��� ��� ����� ��� ��� ��� ����� ������

��� ��� ��������� �� ����� �� ���� �� ����� �� ���� ��� �������� 8�� ��� ����

�������� �� ����� ����� ���� ����� ������� ��� ������ �� ����� ������������

������ �� ���� ������������� �� ���� ��� ��� ������ )� ����� �������� ������ �

��� ��������� �� ����� ��������� �� ���� ���� ��������� �� ����� ������ ���

����"�� �� ���� ���� ���� ��������� �� ��� ������������� �� ����� ��� �����

�������

)� ���� �� � ������� ��� ��������� �� � ������ �� ������� ��� ���� ���

��������� �� ������ ��� ���������� )� ��� ��� ������ �� 6� %� <��"��� � ��� 4� �

/� 4���� ��� ��������� ���� ��� ����������

%�� 7������ ��� &������� 4�%�5������� *+,@ (�)�

� 7����� �� ��� ����� �������

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

������� �� ���� ��� ��

� ������ �� ������ ��� ��������� ���� ���� ������� �� ��� ������ �������� �� ����

��� ���� ���� ������� ��� ��������� �� ���� ����� ���������� ���� ���� ������

� ��� ����� !D�G�$ ���� ������ �� �� ����������� ����� ���������� �� ���

��������� ������������ �����0�� ��� ��� ������� )� ��� �������� �� (� 5� /����

��� I� ?������ � ��� � ��� �� ��� ������� ������������

%�� 7������ ��� &������� 4� %�

I�� *+,G (� )�

������� �� ��� � ��� ��

2���� �� ��� ��������� ��"� �� ���� ��� � �� ��� ����� �������� �� ���������� ��

���� ��� ������� ��������� ������� ������� �� ��� ���� ����� ����������� �� ������

)� ����� �������� ���� ������� ��������� ��� ������������ �� ��� ���� ��� ����

����� ��������� �� ���� ����� �����������

)� ��� �������� �� 6� (� )� 4������ ��� 4�� �� <��� ��� ��� �������� �� ����

���� �� ��������� ��� ������ ����� �� ��� �������� ��������� )� ��� ��� ������ �� 6�

;� %�C���� ��� ��������� ���� ��� ����������

%�� 7������ ��� &������� 4� %�

������ *+,D (� )�

��

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

������� �� &� � ��� ��

3��� ������� ������ ��� ��������� ���� ���� ����� �� ��� ������ �������� �� ���� ���

���� ���� �������� ��� ���� �� ������ ������� ��� ���� �������� ��� � ������ ��

��������� �� ����� ���������� ���� ���� ������ 4��� ��������� ������ ���� ����

���� �� ��*B�*'*B�B� ������ ���� ��� ����� ���������� �� ������ 9� �� �� �������� � ����� ����� ������ �� �����0���� �� ������� ��� ���������� �� �� �����#

������� ��� ���� � ���� �� ��� ����� ����� �� ��� �������� 5����������� �� ��

������� �� ������� ���� �� ��� ���� �������� �� ���� ������ �� ����� �� � �����

����� �������� ���� ��� ���0���� ��������� �� ��� ���������� �� ������� �� ��

���� ����� ��� ��� ��� ���� ��� ����� �� �� �� ��� ������ ������� ��� �� ���

�������� �� ��� ���� �� �� ������� ������������ ��� �� ����������� �� ���� ��

0��������� ������ ��� ������ �� ��*B�*'*B�B ����� ����� ����� ������ �� ��������� ��� ��� ������� ������� ��� ������� �� �� ���� �� ��������� ���������� ���

��������� ���� ���� ������� �� ���� �������� �� ��� ������ �������� �� ���� ���

��� ���� �� ��� �� ������ ����� �� ���� ����� ����� ������

9 �� ������� �� ���� �� ��� ������� ��� ��������� �� ����� ��������� ��� ������� 9

���� �� ������� � ������� �� ������������ �� 7���� �� 6� %� ������ 6� 6�

���� 8��� ���� ��� ������ 6� (� )� 4������� ��� ������� �� ���� ������� ����

�� ��������� ��� �� 6� (C � /��� ��� 6� ;� � 3������ ��� ������ ����� �� ���������

�� ��� ���� ��� �� ��� ���� ���������� ������ �� ������ .999� 9 �� ��� ���

������ �� 4� I� �� 8��� ��� ��������� ���� ��� ����������

&�������

I������ *+A� (� )�

������� �� �* � ��� ��

���� ������� ������� ���� ��� ��������� ���������� ����� �� ���� �� �������

��������� �� � ��� ������ �� ������ ��� ����������

&������� (�)�3�������� *+DG

���

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

������� �� ���� � ��� ��

8���� ����� ��� ���� ����� 4�� %��� ��� 9 ��������� �� ��� ��������� ��� 7����� ��

��� ���� ������� �� ��������� � �� ��� 3��� ���� ���� ��� ��� ��� ���� �������� ��

��� �������� ��� ��� ���� ��������� ��������� ����� !��� ������� ���������"��

�������� ��� ������ �����������$� ����� ���� ��� � ��� ������ �� ���������� �

����� ����� �� � ��� ��������� ��� ��������� ��������� �� ����� ��� ���� �����

��� ����� �� ��� ����������� �� �� � ���� ���������� �������

��� ���� ������� ��� �������� � ���� ������ ��� ��������� �� ��� ����� �� �����

���� ��������� �� �������� �� ��������� �� ����� ��� ���� �� �� ��� ������� ��

������� ��� ����� ��� �� ���#����� ������ ���� ����� ��� ����#���������

5������� ���������� ������� �� �������� �� ����� ���� �������� �� �����������

�������� ��� �� ���� ����� ������ 2� � ���� ���������� ���� 0������ �����

������� �� � ������� ��� ������ ��������� ���� ���� ��� �������� ��� ���� ��

������� ���� ���� ����������� �� 0������ ������ �������� ��� ������� �� ���"�#

���� ��� �������������������� ��� �������� ���� �� ����� ���� ��� ���� ����� ���

����� ��� ���� �� ��� ����� ����� ���� ��������� ����� ��� ���-��� �� ��� ��

9� �� ��� ���� � ��� ������� ��� ������� �� ��������� � �� �� ���� ��0���� ����

�� �� �������� ���� ������ ������� ����0������ �� ����� �� �������� � �����#

������ ��� � ��� ��� ����� ���� ���� �����J ���� ���� ������ �� ���� ������ ��

�� ��� �� ���������� ��-�� ��������� �� ��� ������� ����� 3������� ��� �������

��� ������� ��� ���� �����E

!*$ 3����� ��**� ���� �������� ��� �������� �� ��������"�� ���� �����������

������� �������� �� �� ��� ���� ���-�� ���������� �� ��� ���� *+,�� ��� ���

����������"�� ��������� �������� ��� ������ ��� ������ �� ����� �� ��� &����

���������� ��������� �� ���� �� *+*A� ���� �������� ��� ������ �� ��������"��

���� ����������� ������� ���� ��� ��� ���� �� ��� ���������� ��� ��� ���� �����

5��� 7��"�� ���� ���� ������� ��� ���� ��������� ��� ��� ���������� ������� �� ���

���������� 4��� ������ ��� ������ ��������� ��� �� ��� �� ������ ��� �������

������ ��� ������ �� �������� ���� ��� ������������ �� 0������ �������

!@$ 3����� D�** ����� �� ����� �� ��� ��#��� &������'<������� ����������

������� ���� ������ ��� ����� ������ ������ ����� �� ��� ��������� �� ��� ���

�� �� �� �� 3��������� �������� �� *+G�� 9� �� ��������� �� ���� ����� ���������

�� ��� ��� ���� ���� <������� ���������� ������� :������� ���� �� �����

�������� ������ �������� ������� ���������� ������ �� ��� �� ���� 0��������

!B$ 3����� *��G �������� ���� ������ ��������� �������� ������ ������� ��

����

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

������������� �� �����#���� ���� ����� �� ��� ����� �� �������� ��� ������� ��

��� ������ ��� ������������ ���� ���� ������ ����� ��� ���������� �����������

������� ��� ��� �� ���� �� ��� ������ �� �������������� ��� ���� ������������ �� ����

������ ��� ����������� ������ ��������� ������ ����������� ���� �� �������

���� ��� ���� �� ������� ����"��� 2�� ��� ���� ��� ���� ��� ������� �� ��� ����

�� ��������� �� ��������� ������ �� ����������� ��� ���� ��� ������ ������ ��� ���

��������� ������� ���������� �� ��� ����� ���� ����� �� �� ������ �� � �������

���������� �� ��� ����#���0���� ������� ���� ���� �� ������������� ���� ���

���� ������� ������� ������ �� ��� ����#���� ������� ��� 0����������� ������� ��

����#���0���� ������� ��������� �� ��� ��#��� ������ ������ �� ��������

���� �� ��������� �� ���� ��� ������� �� ��� �������� ������� 3����� *��G� ���

���������� ���� �� ����"�� �� ���� ������ ��� �������� �� ��������� �����������

�� ��� ���������� �� ���������#������ ������ ������� ��������� -��� ���� *�

����� ��� ��� ������� ���������� ���� ���� �����

!�$ � ��� ������ *B �������� ��� ������ �� ��������� �� ���� �� �������������

������ 9� ��� ������ �� ����� ���� ���-�� ��� ����� �������� �� �������� �����

����� ������� ��������� ��� ���� ������ ��� �� ���������� ���� ����� ��� ��

�������� ���� 0������ ������� �������� ���������� ��� ������ �������� ���

���� ������� �0������ �� ���� ��������� �� ����� �������� ������� �������� ���

������� �� ��� �0������ �� ������ ���� ��� ������ � ������� ����� �� ��� ���� %���

��� ��� ���� &���� ��������������� ��� ������ ������ � ����� ���������� �� ���

���� ������ �� ��������� �� � ������ ���� ������� ��������� ���� �� ��� ����� ��

��� ������ �� .#��� ���������� �� ������� ��� ������ ��� ����� ��� ��� /���

�0�������� %����1� ��� ��� (��� ������ �� �������� ��� ��� (��� ������� �������

9� ����� ����� ����� ���-��� ���� ����� ��������� �� ��� ����� ���� �� ������� ����

��������� ��� ���� ���� ����� ��� ����������� ��� ������ �� �������� ����

��������� ��������� ��� ������ ��� ������� � ������� ����� �� ��� ����� ����#

������ ������� !����� ���� �� ��� ����� �������$� ����� �� ����� �� ��� ����� ��

����� �������� �� ��� ����� ����������

������� ���� ������� �� ������ *B �� ���������� ����������� 9� ��������"�� ����

���������� �������� �� ��� ��� 3����� ��**� ��� ����� ��������� �� ��� ��������� ��

�������� ���� �� ����� -������� ���� ��� �����0�� �� ���� ���� .#����� ��� ���

������������� �� ����� �����0���� �� ���������� ����� ���� ����� �� ����� �����

��� ����� 6��������� ���������� �� �� ��� ����� ��������� �� ��� ��������� ����

����� ���� ���������� �������� ������ ����������

9� �������� �� ��� ��� ������� ������ ���������� ���� ��� ������� ��� �������

������ ��� ��������� !>999� .9 ��� .99$� ���� ��� ���������� ���� �� ����

����� ���� ����� ��� � ��� �������� ��� ������ ���� ���� ���� �� ��� �����

����� ���� ��� ��� �� ��������� ����� ��� �������� ������������

9� �� � ������� �� ���� ������ �������� ������� ��� �������� ��� ����� ���� 9 ��

������ �� 7�������� :������� :� %������ ��� ����� ����������� ���� �� �� �������#

����� �� 3������ ��** ��� *B�@ �� ��������"�� ���� ���������� ��� �� ����������

����������� 9 �� �������� �� �� ���#���� ������ ��� ������ 7�������� /������

4���� ��� ����� ������� �� ���� ����� �� ��� ���������� 6� 6�� �� ��� 6� >�

5� 4���-�� ���� ��� ������ �� ���� �� ��������� �� ���� ��������� ���� ����

����� �� ������ �������� ��� ���� ���� ��� ���� �� �� ��� ��� 4� ���������� 6�

��� 7����� �� ��� ������� �������

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

=�-�� /�� 6� ��� 6� >����� ��� �� ������ �������� 6� ������� ;����� 6� 6����

;� 8����� ��� 6� <��� <�� ���� ���� ���� �� ��� ��� ������� ��� ���� ����

����� ������� ������ �� ������������� 4� ������ ������� 6� )��-��� )���

���� �������� ���� �� ��� ��� ������� 9 �� ��������� ������� �� ��� �� �� �������

�������� ��������� 7� 3��� ����� ��� ;��� I� ;���� ��� �������� �������� ��� ��

�� ��� �������� ��� ���������� ������� ��� ���������� ���������� �������#

����� �� ��� ������������ ��� ������ ���� �����#��������

9 ���� �� ������� �� ����������� �� 4�� 7������ 3������ :��� /�������� �� ���

7�����'2����'��������� ������ �� ��� ?��������� �� &������� ��� ������ �� ����

���� �� ��� ���� ������ ��������� ��� ��� ������ ������ ��� ��� � ���� ���� ���

����� �������� 9 �� ��� ������ �� 4�� (�� � ��� ��� ������ ��� ��#������

������ ������ �� ��� ��������� �� ��� ��� ������� ��� ��� ��������� ��� ������ ������

4��� �� ��� ��������� ���� �������� ����� 9 ��� �� � �������� ����������� �� ���

����� ��� &������ ��� (������� �� 2���� ��� &������ ! &(2/$ �� ��� ?���������

�� ����� 8����� ������ ��� *++D 3����� 3�������� 9 ���� �� ���� 7��������� 4� I�

3������ 4� ;� 4������ ��� ;� 9� 3������� �� ��� &(2/ ����� ��� ��������� �

������� ����������� ��� �������� ��� ���� ��� �

��� ����� ��� �� ���� ������� ������� ������ ��� ���� ���� ��� �� ��� ��������

�������� �� ������� �� ��� �������� 4��� ��� �� ��������� ��� 9 �� ��� �� ��� ����

�� ����� 4������ �������� ���� ������ ������� ��� ������� ��������� 3�� ���

����� ���� �� ��� ��� ��������� ��� ��� ������� ��� ���� 9 �� ��������

9 � ������� ���� ���� � ��� ��� ���������� ���� 9 ������� ���� ��� ����� ��

�������� ?��������� 7����� 9 �� ��������� ����������� �� ��� ���������� ���

�������� �� 6� 3���� ������ ��� ��������� ������� ��� 7����� 3������ 9 �� ���

������ �� 4�� 4������ 3����� ��� �������� ���#������� �� ��� ���� ��� ��� ��

4� 4������ 8��� ��� ��������� �� 4�� I���� ������� ��� ����� ���������� ��

������� ��� ������ ��������� ��������� ���������

9 �� ��������� �� �� ����� �� ���������� ���� 4�� %���� ���� ������� �� ���

��������� �� ��������� � �� ��� 9��������� ������� �� ��� �� �������� �� ��

����� M&�������� �� 4�� %����1 �������� �� �� �� ��+ �� *�'*, !5����#

����6������� *+DB$��

&�������� 5�� =�� (�� )��I������ *+++

� ��� ����� ��� ���� ��������� �� ,������� � ��� ,���� ��� 8� 3�� !379( 2���� (���������� 7�����%�������� )�� *++�$� *G'@, ��� ��� �� ! ������ ��� -���� -������ ���� ��� �� /� 7����� !<���������� 7��������� 6�������� ��� 5���������� *++G$� @AA'+A ��� �� -���� �� ��" � ���� ��� +� �%���� ��� !)��� 3������� 3��������� @��*$� GG@'GGD�

7����� �� ��� ������� ������� ��

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

%� ��

:������� ����������� ���

� ���� �������� � ��� �������������� ���� *

*�* ��� ������������ ��� *

*�*�* 4����1� �0������� *

*�*�@ 4������ �0������� @

*�*�B %������� ��������� �� � ������ �� ������������ �

*�*�� ��� ������ �� �� ��� ������������ ��� A

*�@ ��� ���� �0������ ��� ��� ������ �� ���� **

*�B 3��� ����� *�

*�B�* 7��� ����� *G

*�B�@ 3������ ����� *,

*�B�B :������ ������ ��� ����� ������ *,

*�B�� )��� �� ���� ��� ����� ������ *+

*�� >���� ����� @�

*���* ��� ������ ������������ ���� ���� @�

*���@ ��� ������� ������������ ���� ���� @G

!�$ (���� �����"����� @G

!�$ /����� ��� ����� �����"����� @+

!$ ��������"����� �� ��� ����� �� �����"����� �� 3�� �� ���������� B*

*���B :������ ����� ����� �� ��������� ���� BB

*�G &������� ��� ��������� �� � ���� ���� BD

*�G�* ��� ��� �� �������� ��� ��������� BD

*�G�@ 8����� ������� ��

*�G�B ��� ���������� ��� ��������������J �����"����� �� �������� ��� ��������� �B

*�G�� ���� �������� �+

*�, )��� ����������� �� � ��������� ������� ������ �� ������� ��� G�

*�,�* ��� ���� ����������� �0������� GG

*�,�@ ��� ����������� ������ �� � ��������� ������ GD

!�$ � ����������� ������� �� ,*

!�$ � ��������� ������ �� � ��� �� ���� ����������� ��� ,@

*�,�B ��� �������� ��� ������������ ��������� ,B

*�,�� � ����������� ������� �� ,�

*�,�G 7�������� ��������� ����� A�

�� �������������� �������� ��� ���������� AG

@�* ��� ����������� ��������� �� ��� ����� A,

���

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

@�*�* ��� ����� ��� ���� ��������� A,

@�*�@ &������� ��������� AD

@�@ 7����"����� ��� �������"����� D�

@�@�* ��� ��������� �� ����� �� �����"����� ��� �������"����� D�

@�@�@ :���" ������ D�

@�@�B ��� ��� �� � ����� ����� ����� DG

@�B ��� /�����"'/����" ������ ��� ��������� ���������� ������ D+

@�B�* ��� ������� ��� ������� �������������� D+

@�B�@ ��� �������� ��� +�

@�B�B ��� ���� �����"������E ��� /�����"'/����" ������ +@

@�B�� (�������� ������ �� ���������� +G

@�� 7���������� �� ������������ ����� ������� �� ������� �0������� *�B

@���* ��� ���� ������� �0������ *��

@���@ ��� (���'2���� ��������� ������� ��� � �������� ���������� �� ���

/�����"'/����" ������ *�G

@���B &�������� ��� �������� �� � ���� ����� ������� ���� ��� ��� �� ���

(���'2���� ��������� ������� **�

��� �������� � ���������� ���� **,

B�* ������������� ��� ���� ����� ���������� **,

B�*�* 6��������� �� ��� �� ��� �0������ **A

B�*�@ ��� ���� ���� ��� ��� ��������� �� �� ��������� ����� *@�

B�*�B 7���������� �� ��� �������� ������ *@G

B�*�� ;������"������ ��� ��� ����� �� ������� �� ��������� ����� *@A

B�@ ;����� ���������� �� ���� *@+

B�@�* ��� ����������� �0������ �� ���� ���� *@+

B�@�@ ��� ��� �� ��������� ��� �������� *B@

B�@�B &�� ��������� ��� ����� ��� ���������� *B�

B�B 2���� ���� �������� �� ��������� ����� *BG

B�B�* /�������1� ������� ��������� *BG

B�B�@ ��� ������� �� 8����� *B,

B�B�B ��� ������� �� 4��� ��� 6���� ��� ���� ������ �������� *B+

�� ���������� ����� � ������ ������� *�@

��* ��� ����������� �������� �� :������ *�@

��*�* ��� ����� ����������� *�@

��*�@ ��� ����� ����������� *��

��*�B ��� ���� ����������� *�,

��*�� ����������� ���� �� ��� ���� ����������� �� � ��������� ������ ��

��������� *�A

��*�G ����������� ���� �� ��� ���� ����������� �� � �������� ������ ��

��������� *G*

��@ 7����� ������� *G@

��@�* ;����� �������� *GB

��@�@ 4����1� M���#���1 *GA

��@�B 3������� ������� �� ������� *G+

��B 7��-����� �������������� !���������$ ���� ���� �������� *,�

��B�* ;����� ������� *,*

��B�@ ��� ������� ��� *,�

��B�B ���������� �� ���-����� ��������������� *,G

��B�� ���������� �� ���-����� ��������������� *,,

��� ;������� ����� *,A

����* &�������� ������ �� ��������� *,A

������� ����

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

����@ &������� ������ �� ��������� *A�

����B ��� ��� ��� *A*

����� ��� ���� ��� *A�

����G ��� ������ ������ ������ *AG

��G 3������� ������� ���� ����#���� ����� *AD

��G�* ��� ���� �������� *A+

��G�@ ��� :����� �������� *D�

��, ��������� ����� �� ���� *D*

��,�* 8�� ���������� �� � ���� ���� *D*

��,�@ &�������� �� � ���� ���� *D@

��A ������� ����������� 6��������� �� � ����� *D,

��A�* ������� ���������� *D,

��A�@ 6��������� �� � ����� *+�

��D &��������� ��� ��������� *+B

��D�* %��� ������ �� ���������� *+�

��D�@ 3���� ��� ����� *++

��D�B %��������� ��� ���������� �� ������ @�*

��+ &�� ������ @��

��+�* 2��0�� ��������� ���� @��

��+�@ 7������ ���� @�A

��+�B 3 �� ���� @�D

��*� 6����� �� ������� ������� @**

��*��* ���������� �� ���� ���������� @**

��*��@ ���������� �� ��������� @*�

��** 9����#������������ ���� ���-������ !��������"�� ����������$ @*A

��**�* 9���������� @*A

��**�@ %��� ����������� �� �� ��������� ������ @*D

��**�B &�� �������� ��� ���-������ @*+

��**�� ��� �#���������� &���� ��������� @@*

��**�G &����������� �� ����#������� ��� ��� ���-�����#��� ������� ��

��������"�� ���������� @@B

� ���������� ����� � � ������� @@D

G�* )��� ��� ��� �����������J ��� ���������� ������� @@+

G�@ ��� ������������ �� ��� �� 3����"���� @BB

G�B ��� ������� !3����$ ����������� @B,

!�$ 3������ ���������� !# �� �$ @BD

!�$ ��� !� �� �$ @BD

!$ ����������� !% �� �$ ��� �������� �� ��� !. �� �$ @��

!�$ 6��������� !� �� �$ @�B

G�� �������� ������� ��� ��� ������� ����������� @��

G�G ��� ������� ���������� ��������� �� � ������ ������ ��� ������ @�,

G�G�* ��� 3���� ������� �� ����� �� ��� ������� ���� @�,

G�G�@ ��� 3���� ������� �� ����� �� ��� ������� ��� @G*

G�G�B 7��"��1� ������� @GB

G�, (�����E ��� ������� ����������� �� � ���� ��� @G�

G�A ��� ������� ���������� �� � ������ ������ ��� ������ @GA

�� �����!������ ��������� @,*

,�* ��� ��� @,*

,�@ ��� ����� @,B

,�B ��� ��������� ������� @,A

,�� ��� �������� ������� @A�

����� �������

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

,�G 9���������� �� ���������� @A+

,�, ��� �������� @D*

��� ������� � ��� ����� � ������������ ��� ������������� @D,

A�* 9���������� @D,

A�@ 9���������� �� ��� ����������� ����� @DA

A�B ���#���� �����������E �������� �� ����#����� @+�

A�B�* =����1� ���������� @+�

A�B�@ 8�����1� ������� ��� ������ ������������ @+@

A�B�B 8������ ���� 0����#����������� ��� ����� ���� @+G

A�B�� ?�� �� ��� ������J ��������� �� ������� @+,

A�B�G ��������� �� ��� ����������� �� ����� ���� ���������E ��� &������

�������������� @++

A�B�, ��������� �� ��� ����������� �� ������ ���������� �� ������E

��� 4������ ����� �������������� B�@

A�� 3������� ����� B�D

A�G ���#���� �����������E �������� �� �������� B*B

A�G�* 8������ ���� � ����#����� ���� B*B

A�G�@ 8������ ���� ���� ���J ��� 8�"��� �������������� B*D

A�G�B /���"����� �� ������� B@G

A�G�� ��� 4������ �������������� BB�

A�G�G ��� ������';���� ��� ������ ��������������� BB,

A�G�, 8������ ���� ��� ������� �����E ��� I���� �������������� ���

����������� ��������� B�*

A�G�A ��� 4��'L������ ��������������J ��� %���� ����#����� �������� �����#

��������� B�D

A�G�D ��� ������� �����J ��� ��������� �� ���#���� ����������� �� ���

����� �� ��� ��� �������� �� ������ ���� BG@

A�, 4�����#���� ����������� BG+

A�,�* 4�����#���� ������� ���� � ����#����� ���� B,�

A�,�@ ��� 8����'7���� �������������� B,,

A�,�B ��� ��������� �� ��� 8����'7���� �������������� �� ��� ����� �� ���

��� �������� �� ������ ���� BA�

A�,�� ��� ��������� �� ��� 8����'7���� �������������� �� ��� ��������� ��

���������� BAA

A�,�G ��� /�����';��� � �������������� BD�

A�,�, 9���������� ����� BD,

A�,�A 4�����#���� ������� ���� ���� ��� B+*

A�,�D 4�����#���� ������� ���� ��� ����#����� ����� ��*

!�$ 8������ ���� ����������� ��� 0����#����������� ���� ��*

!�$ 8������ �� ������������� ��G

A�A ��� ��������� �� ���������� ���� ��� �������� ����� ��+

���� ������� � ��� ����� � ���������� �*@

D�* 9���������� �*@

D�@ ��� :������'8����� ������� �*B

D�B <�������1� ���������� ������ �*A

D�B�* ��� ������� ������� �� <������� �*A

D�B�@ <�������1� ���������� ������ �@*

D�B�B 8��������� ��� 8����� ���������� �@G

D�� ���������� �� � ���� ������ �B�

D���* ��� ����� ��� ��� �� � ����������� ������� �B*

D���@ ��� ���� ����� ��� �B�

������� ���

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

D�G 8��������� ���������� �� ��������� �� ������� ����� �B,

D�G�* ��� ��������� �������� ��� ��� ��� �B,

D�G�@ ��� ����� �������� �B+

D�G�B 2���� ����� �� �������� ��B

D�, 8��������� ���������� �� ����� ����������� ��,

D�,�* 6��������� �������� ��,

!�$ ��� ������� �� ��� ���������� ������� ��,

!�$ ����� �� ������� �GB

!$ ;������ ������������ �GD

D�,�@ &������� ����� �� �����#������� ������� �,*

D�,�B 9���� ��������� �� ��� �������� �,G

!�$ 9�������� ���������� �,G

!�$ ������� ���������� ' ����1� ������ �,A

!$ ������� ���������� ' L���� �1� ����� ������� ������ ��

����������� �A@

D�A 8����� ���������� �� � �������� ���� �A,

D�A�* ��� ���������� ������� �A,

D�A�@ 8�����1� �������� �AD

D�A�B 8����� ���������� �� � �������� ���� �D*

D�D ��� �����#���������� ���� ������������ ���� ���� �D�

D�D�* (�������� �� ��� ���������� ������� �� ����� �� /���� �������� �D�

D�D�@ ��� ������������ �� ��������� �D+

!�$ 9�������� �� ��� ��������� ��� ���� �+�

!�$ 9�������� ���� ��� ���� �+*

!$ 9�������� ���� ��� �������� �� ��� ��������� ������ �+*

D�D�B ��� ���������� ��������� �+@

D�D�� ��� ����� ��������� �+�

D�+ ��� �������� ���������� ���� �++

D�*� ;����1� ������ �� ������� �� ����������� ����#������ !���������$ G��

D�*��* 7������� ��� �������� ������� G��

D�*��@ ��� ������������ G�,

D�** ��� &������'3�������� ���������� �������� G*@

D�**�* ��� &������ ���������� �������� G*@

D�**�@ ��� &������'3�������� ���������� �������� G*�

�" #�� ���������� ����� � � ������� G*A

+�* ��� ���������� ������� �� ��� ������� �� ����������� G*D

+�*�* ��� ���������� ������� G*D

+�*�@� ��� ���������� �������� ����� �� �������� ������ G@�

+�*�B� � ������� ������� ��� ��������� ��� ��� ������� ����������� ��

����#������ G@@

+�@ (�������� �� ��� ���������� ������� G@B

+�@�* ��� ��� ��������� �� L���� � G@B

+�@�@ (�������� �� ��� ���������� ������� G@G

+�B ������� ��������� ��� ������� ����������� G@A

+�� ��� ���������� ������� ��������� ���� � ����� ���������� GB@

+���* 7������ ������� ���������� GB,

+���@ 7������ ��� GBD

+���B 7������ ����������� GB+

+�G 9������ �� �������� ��-��� G�B

+�G�* ������� ���������� G�B

+�G�@ 9�������� ���������� G�A

�� �������

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

" ������������ ��� ���������� $��� ��������� ������� ����� GG�

*��* 9���������� GG�

*��@ � ����� �������������� �� ��� ���������� ���� GGA

*��B ��� ��������� �������� �� ���� ����� G,@

*��B�* 9���������� �� ��� ������� ������� ������ ��� ����� �������

������� ��� ��� ����� ������ �� ������� G,@

*��B�@ 3����� �������������� �� ����� ������� G,,

*��� 9���������� ��� ���������� ���� 0����#����������� ���� G,+

*����* 9���������� ���� 0����#����������� ����� ��� ����� ��������� G,+

*����@ ������� �� ����� ��������� ��� ������ �� ������� ��� ���� ����

�� �������� ��������� 0����#����������� ����� GA@

!�$ ��� ��� ������'L���� � ������� GA@

!�$ :�� ���1 ������ GAA

*����B �� ������ GAD

*����� 7���������� �� ����� ��������� GD�

*��G 9���������� ���� �����#���� ���� ��� ��� ������ ������ �� ��������

���������#������ ������ ������ GDG

*��, 3��� ���������� G+�

*��,�* ��� ������ �� ������� �� ��� ����� �� �� �������� ���������

0����#����������� ����� G+�

*��,�@ ��� ������� �� ��� �������� �� ��������� �� � �������� G+G

!�$ ����� ���������� G+G

!�$ <�K���1� ���������� G+D

*��,�B 9������ ���� ������� ������� 0����#����������� ���������� G++

!�$ ������������ �� ����� ��������� ������� �� ����� ������ G++

!�$ 9����� �� �������������� ��-��� ,�@

*��A 3��� �������� ������� �� ����� ������� ,�,

*��A�* ������� �� ����� ������� ��� ���� ���� �� ��������� ����� ,�,

*��A�@ 7���������� �� ����� ������� ,�+

*��D &������� ������ �� ������ ������� ,*�

*��D�* )��� �0������� ��� ����� ������� ,*�

*��D�@ &������� ���������� �� ��� ����������� �� ��� ����� ������� ,*@

*��D�B ��� ������� ���� ��� ��� �������� ������ ����� ,*G

*��+ 7����"����� ���������� �� 0����#����������� ���� ,*+

*��+�* ��� ������� ������ �� � 0����#����������� ���� ���� ,*+

!�$ ������� �������"�� ���� !������ ����$ ,@�

!�$ ������ �����"�� ���� ,@�

*��+�@ 3��� �0������� ���������������� ��� ������ �� �����"����� �� � ����

���� ,@,

*��+�B ��� 3�� �� ���������� �� � 0����#����������� ���� ���� ,B�

"� %���� ���������� ����� ,BB

**�* 9���������� ,BB

**�@ %������� ��������� ��� ������ ������� ,BG

**�B 6��������� �� � ���� �����E ������������ ���� �� %������1� ������� ,B,

**�� ���#���������� ���������� �� � ���� ����� ,BD

**���* ��� ���� ������ �� ���#���������� ������������ ���� ,BD

**���@ �� ������ ������� �� ���� ����� ,B+

**���B 8��������� �� ����� �� ��� ������� �0������� ,�@

**�G ���#���������� ���������� �� � ���� ���� �� � ���#���� ,�B

**�G�* 3������ �� ��� ��� ������� �0������� ��� �#�����"����� ,�B

**�G�@ (��������� �� ��� ������� �� ����� �� 8����� �������� ,�G

**�G�B ��� ������ �� ��� ������� ,�D

������� ���

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

**�G�� ��� ������� ��� /#�����"����� ,G@

**�G�G 3��� ������� �������� ,GB

**�G�, ��������� ���� ����������� ������ ��� ���� ����������� ������ ,G,

**�, �����#���������� ���������� �� � ���� ���� �� � ���#���� ,GA

**�A 6��������� �� � ��� ��� �� � ���"�� ����� �� � ���#���� ,G+

**�A�* � ���#������ ����� �� ��� ���������� ���� ,G+

**�A�@ � ����� ,,�

**�D 2���� ������� ,,A

**�D�* ��� ����� ���#����� ,,A

**�D�@ �� ������� ��� �� ������ ��������� ���#����� ,,+

**�D�B � ����� ,A�

**�D�� 8������ ������� ,A*

**�+ ?��0������ �� ������� ,A@

"�� &��������� � ����� � �������� $�'� ,A�

*@�* H��������� ���������� �� ��� ���������� ��� ������� �� �������� ����� ��

4����1� ����������� �0������� ,A�

*@�*�* H��������� ���������� �� ��� ���������� ,A�

*@�*�@ 3������ �� �������� ����� �� 4����1� �0������� ,AA

*@�@ 6��������� �� ���� �� �������� ����� �� ������� �� ��� ������� �0������

������ ,D�

*@�@�* 9������ �0������ ��� (#�����"����� ,D@

*@�@�@ ��� ���� ������� �� ��� ������� �0������ ,D@

*@�@�B (���������� ��� ��� ��������� �� ��� ���� ����� �� ��� ��������� ���

������� ������ ,D,

*@�@�� 3������ �� ��� �0������� �� � ������ �� �������� �������������� ,D,

*@�@�G (���������� ��� ��� ����������� �� ��� ���� ��� ����� ����� ���� ���

���� ����� ���� ,D+

*@�@�, 3��� 0��������� ������ ,+*

*@�@�A ��� &����'5��� ������������� ,+B

"��� (��������� ��� ��������� ����� ,+G

*B�* (������ �� ��� ���� ������ �� ��������� ,+G

*B�*�* 6��������� �� ��� ���� ������� �0������ ,+G

*B�*�@ ��� ����#����� %��� ������������� ,++

*B�*�B 3�������� ���� ������� ��������� A�B

*B�*�� 4����� ��������� A�D

*B�@ 7������� �� ���������� ���������� ��� ������������ �� ��� ���������

�������� A*�

*B�@�* ������ ������� �������������� �� ��� �������� ��� A**

*B�@�@ ��� ���� ������� �� ���������� ���������� A*B

*B�B ��� ����� ����#������ ������� A*,

*B�� � ��������� ������� A@�

*B�G ��� &���� ������ A@,

*B�, 3�������� �� ������������ ����� A@+

*B�,�* ��� �������#����������� �0������� �� ������������ ���������

������ A@+

*B�,�@ ��� ��� ��� AB�

*B�,�B ��� ����� ����#������ ������� ��� ��������� �� ������������

�����

AB@

"�� )���� � ����� ABG

*��* )��� ����������� �� � ������� ABG

���� �������

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

*��@ &�������� ��� �������� �� � ���� ������ AB+

*��B (�������� ������ ������ �� ��� ����� �������� �� ����� A�+

*��� )��� ����������� �� � ��������� �������� ������� ������ �� �����

��� AG@

*����* �� ��������� �� �� � ����������� ��������� AG@

*����@ � ����������� �� �� �� ��������� ��������� AGD

*��G 6��������� �� � �������� ������J ������ �� 4�� AG+

*��G�* 4��������� ������� �� ��� ������ A,�

!�$ &������������� �� ��� ��� �� ����� �� 6����1� ��������� A,�

!�$ 3����� ���������� ��� ��� ��� ��������� A,G

!$ 3������ �� ������� ������� �� ��� ��������� /������� ���#

����� ��� �� ��� ������� �������� AA@

*��G�@ 3��� ����0����� �� 4��1� ������� AA�

!�$ ��� ������ ����� AA�

!�$ /������� ���� AAG

!$ 9�������� ��� �����"����� �� ��� �������� ���� AD�

*��G�B ���� ��������� ��� ��������� AD�

!�$ 3��� ������ ������������� AD�

!�$ ����������� ������ ADG

"� )���� � ������ A+�

*G�* ��� ������� ������ �� �� ���������� ������ A+�

*G�@ ��� �������� �� � ����������� ���� ���� �� �� ���������� ������ A+@

*G�@�* ��� ����� ������ ��� ��� ��� ������ A+@

*G�@�@ 8�����1� ������� ��� ��� ����������� �� ���� �� ������ A+G

*G�@�B ;�������� ����������� ��� ����������� ��� �������� ��

����������� ��� ��� ��������� �� ��������� A++

!�$ ��� ������� �� ���� ������ A++

!�$ ��� ��� ������� D�@

!$ ��� ����� ������ ��� ��� ��� ������ D�B

*G�B 2���� ���������� �� ������� ��� ������ ������ D�G

*G�B�* ��� ����� ���������� �� ������ D�G

*G�B�@ /���� ����������� �� ������� ������ D�,

*G�B�B /���� ����������� �� ������ ������ D�D

*G�B�� &�������� �� ������ D**

!�$ 6���� ��������� D**

!�$ ���� ��������� D*B

*G�� 4����������� �� ����� ����� D*D

*G���* ��� 5�� ����� D*D

*G���@ ����������� D@�

!�$ ��� 0������#���� ���� D@�

!�$ %������1� ���������� D@*

!$ 3���1� ���������� D@B

!�$ %��� 1� ���������� D@B

*G���B 9���������� ���� ����� ����� D@B

*G���� 9���������� ������ ���� ������� ����� ����� D@+

*G���G 9���������� ������ ���� ������ ����� ����� DB*

*G���, /������ �� ���� ���� ��� ������������� �� ��� ������� ���������

������ �� � �������� ������ DBB

*G�G 3����� ������������ ��� ���� ������������ DB�

*G�G�* 3����� ������������ DB�

*G�G�@ 8��� ������������ DBA

������� �����

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

*G�, ��������� ������ D��

*G�,�* /���� ����������� �� �� ��������� ���������� ������ D��

*G�,�@ 9���������� ������ ���� ��������� ����� ����� D�,

!�$ ?������ ������ D�A

!�$ %����� ������ D�D

*G�,�B 6����� �����"��� D�+

!�������� DGB

� #�� *������ � '������� DGB* (���1� �0������� �� �������� ��������� ��� �� �������� DGB@ :�����1� ����������� ������� ��� ��� :������'I���� �0������ DGGB ��� ��� �� �������� DG,� 6������������ �� � �������� ���� ��� ������� �� ��� :������'I���� �0������ DGDG :������1� ������ �0������� D,�, ��� ����� ��� ���� ��� ����������� ������� ���� ��� ������ ������� �� ��� ��������� D,*A 6������������� D,@D )����������1 ��� /�������1� ��������� !�������� ��������� ��� �� ��������$ D,�+ 4������ �� ��� ���������� ������� ���� ��� ��� ����� �� ���������� �� � ������ D,,*� I����1� �������� ��� � ������� D,A** (����� 9E 2���� D,D*@ (����� 99E 4������ �� ������� ������ DA�

�� +���� ����, ������� ���� ��� $�'� �������� DAB* ��� :��������� ������ �� ��������� ���� DAB@ ��� :��������� ������ �� ���������� ���� DA,B )��� ������� �� ���� ������� DA+� ��� ��������� �� ����� �������� �� ������ ����� DD*

��� -������� ����.������ � �������� DDB* ��� ������ �� �������� ������ DDB@ ��� ������ �� ���������� ����� DDDB 6���� �������� D+�

�� #�� &���� ����� ������� D+@

� - ������������ ����� ��� �� ��� ����� ����'���� � ��� +�����/+���� ������

0��121�3 D+D

�� ��������� � ������������ �� �� �������������� ���� 0�41 1 3 +�** &������� �������� ������������ ������ �� ��� ������ +�*@ ��� ��� �� � ������ ������������ ������ +�B

��� #�� ������ �������� � 5����6� 0��1�1 3 +�G* 3��� ������ ������������� +�G@ (����� ����������� ��� ��� ����� ��������� ��

��!�$ +�A

���� ��� � ��� ���7������ �� �!�$� � �� ��� ������� ������ � �������� 0� 8193 +**

�" ��� � � ���������� ���7������ 0� 81:143 +*@

" �'������� � �$ �������� 0� �1�1�3 +*�

"� ������ ����'���� �� ����� $�'����� 0� 4143 +*D

"�� ��� � ;��< ����� 0� 4143 +@*

������ ����� +@G

3��-�� ����� +B,

���� �������

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

/� ����� �� ���� ��

��� ������ �������� ��������� ��� ����� ��������� ���� ���� �� ���

������� �� ���� �������� ���� ����������� ��������� ������ *+��� 3��� ���� �����

������ � � ��� ���� �� ������� ��� ��������� � �������� ��������� �� ��� ��������

�� ��� 0������ �� ������� )��� ���� �������� ��� ��������� ������� ��� �����

����� ��� ������ �� ����� �� ��� ��� ���� ��� ������ �������� ��� �����0��� �����#

�����J ������� �� ��� ������� ��� ����� ���������� ��� ������ ����� ����� �� ��������

��� ��������� �� ��� ���� �������� ��� ������� ��� ����� ���������� �� ���� ����

������� ���������� ��� ��������� ��� �� ��������� ���� ������������ ����������

9� ���������� �� ������� �� �� ������ ��� ��� ������� �0����� ���� � ������ ��

������ �������� �� ��� � ���� ��� �� �� ��������� �� ���� ��� �������� ������#

����� ���� ��� �������� ���� ������ ��� �������� 9� �� ��������� ������ �������� ��

����� ���������� �� ���� ���������� ������� ��� ���� ������ � �� ��� �������� ��

����� �������� ��� ������ �� ��������� ����������� �� ����0���� �������� ����� ��� ������ �� ����� ����� �������

���� ������� ������� ���� ��� ��������� ����������� �� ����� ��� ���� ��������� ���

��������� ��� ���� ��������� �������� �� ����� �� ���� �� ���� ��� �������

������� ��� ��� �� ��� ;��� ����������� ��� ������������� P(������� !��

�+�'�B� % $� (��� !�� B�� % $Q�

������� ��� �������� �� ��� ��� ���������� &���C 6������� !*G+,'*,G�$ ��� ��

������ ��� ��� ������� �� ������ ��������� ����� �� ��� ������ �� ���� �� ��� �����

�� ��� ���������� ������� 6������� ��������� ���� �� �� ��������� � ������������������� ������� � ������� ����� ������ !��� ������$ ���� �� � ����� ���

�� ���������� ��� ��������� �� ����� �� ������ ������� ���� ��������� �������� �� ���

������� �� ���� ������� %�� �� ��� ��� ����� ;���� ;���� !*G,�'*,�@$ ���� �� ���

���

� 8�� � ���� ��������� ����� �� ��� ������� �� ������ �������� ��� �� ���� ��E I� 7�������� /� �� �������� - � � � .������� ���� ��� 0���� $��� ��� %��� !@ >���� /������ *AA@$J ������ =�����! %��� � $�� ��� � �� ���� ������� ��� �� (��������� !� >�� * !/������ *D�G$� ��� BA�'BDGJ (� )���� ������� � ��� �� �" �� ������� ����� �������� �� ��� ��� �����+��� ��� 1�� � @>��� !%����� *DBD� *D�B$J (���� 4��� ,�� ��������� � ������� �� ��� � �������� ��� ������������������� !8���� ;����� ������� *+*B� (����� ���������� *+@,� ��������� �� 6���� 7���������� 5��=�� � *+GB$J (� :����� ������� � ��� �� �" !/���"��� )����� *+@,$J >� &����� - ��� ����� $���!%�����E L������� @��� (��� *+G@$� � ������������ �������� ����� �� �� ����� ����� �� (� ��)����� ��1� ! /� �� � �� ,����� � !� ��� ��� ���� ���� �� >�� 9 !,�� %������ ,�����$� ���������� ������� ������� *+G@J >�� 99 !,�� (���� ,����� 234452367$� *+GB� �������� �� �� 5���� ���3���� /����� ��� (��������� ��� ���� ����� ��� ���� �� ��� ���� ����� ��� ���� ����������� �������

� &� 6�������� .�� ��8��� (�9 �9�� !�������� !����������$ �� /����� �� *,BA ���� ��������� �����M6������ �� � ��C�����1$� ��������� ��������� !���������� *,��$�

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

���������� �� �������� ������������ ��� ����� �� ��� ����������� ������ ����

����� ��� ��� �� � ��� ����������� ��� �� �� �������� ��� ���� �� ��� ;��� �J

��� �� �� ��������� ��� ��������� ������������ �� *,@* �� )������� 3���!3������ �� *GD�'*,@,$� 9� *,GA 7����� �� 8����� !*,�*'*,,G$ ��������� ���

�������� ��������� � $�� ,���� �� ��� ���� M5����� ����� ��� �� ��� ��������

�����1� ������� �� ���� �������� ���� ����� ����� ���� ���� ���� ������ �� ��

��� ����������� �� ��� �������� ����� ��� ���� ����� �� ����� ��� ���� ��� ���������� ��

������� M���������1 �� ��������� ������ ��� �� �� ��������� ������ ���� ������� ��

�� ����� ���������� ���������� ��� ������ �� ����� �� ���� � ��������

������ �� ����������� ������� �� ������ ������ �� ��� ������ � ����� ��� ��

�����������

��� ���� ���������� �� ������������ ��� ����� ��������� �� ���� ��� ���

���� �� M5�����1� �����1� ��� ��������� ������������ �� &����� %���� !*,@A'*,+*$ ��� &����� :�� �� !*,BG'*A�B$� :�� � ��� �������� ��� ������� �� ���� ����� ��������� ������� ��� M����������1 �� ���� ��� ���� ���������� ��� ���� �����

��������� �� 8������ 4���� ;������� !*,*D'*,,B$� :�� � ��� ��� ���� ��

������� ��� ���� ���� ���� ������� �� ����� ���������� ���������� ��������������� ��

���� � ���� ����� ������ ���� ��� �������� ��� ������� ���� �� �� �����������

������ ����� ��������� �� �������� � ������ ���� �� ���� ��������� %� ����� ������� ����� :�� � ��������� �� ���������� �� ��� ���������� �� ���������� ��� ��

�������������� �� ������ %�� ��� ���� 0����� �� ���� ��� ������� ��� ���� 9���

5����� !*,�@'*A@A$ ����������� �� *,,, ���� ����� ���� ��� �� ���� �� ����

�������� ����� �� ����� �� � ������ ��� ����� ���� ��� ���� ���� ��

��������"�� �� � ����� �������������� ��� ��������� ���� ��� ���� ������

���������� �� �������� ���� ��� ��������� ����������� �� ���� ��� �� �����"�����

!��������� �� :��������$ ������ �� 5����� �� ������� ���� �� ������� ������ ����� ���������� �� �� �������� !�� ��������$ ������� ������� �� ���� ���� ��

���������� ���� � ������� ���� �� ��� ���� �� ������ ��������

�� ��� ���� �� ��� ��������� �� 5�����1� ������ �� ���� �� ��� ��� ����

������� ���� ��� ���������� �������������� �� ���� ��� �������� �� ��� ����� �����

�� ���� ��� ���� �� *,AG �� 2�� &�K��� !*,��'*A*�$ ���� ��� ������������ �� ���

������ �� I������1� �������������� ���� ������ �� ���� ����� �� �� ���� ��� :�� � ������� ��� ���� ��������

��� ������ �������� ��� �������� �� �������� :�������� !*,@+'*,+G$� :� ����#����� ��� �������� �����0����� ����� ����� ���� ������� �� ���� ����� ����� ��

��� M������1 ���� ���� ��� ������� ���������� ��� ��� �� �������� �� ��� �����

�� � ��� ���������� ���������� �� ��� ���� �� ������� �����J ����� �������� �����

� 3�� ���� �� *,@, ������� �� ��� ��� ���������� ����� ��� �� ��� ���� �������� �� 6������� �� ���.�� ��8�� ������� �� � ����������� �� 3��� ������ �� �� ������� ������� ���� 6������� ��� ����3��1� ��������� �� ���� ���-���

� 9� � ����� �� ����� �� � ������� 9� �� �������� �� ������ �� ����� � >�� @ !7����� *D+*$ �� BG��� ,�� ���������� ��" � &����� %��� !�������� �� 7� 3���$� >�� 99 !3���� ��� /������ *ABD$� �� A��� &� :�� �� (���������� !*,,G$� 2��� 8� 4� ;������� �����:(� ��� �� ������� ������� � ����� !%������ *,,G$�� ��� ���� ���� �������� �� :�� � ��� :������ ������� ���� ����� M�����1 ������ ���� ���� ���� ������ ��������� �������������9� 5������ ����' ,���' 5�� D� !8��� *,A@$� B�AG�

�� ��� :������� ,��� �9 �� �� �����;�� !������� �� *,AD� �������� �� /����� �� *,+�$���2�� &�K���� (�9�' �� �<!���' -��' ����� 8 !*,,,'*,++$� GAGJ =' �� -��' !*,A,$� @@B�

���� :������� �����������

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

������ �� ��� � ������ ���� ����� ������� ���������� ��� ����#����� �� ��� ����

����� )��� ��� ��� �� ���� ������� �� ������� �� �������� ��� ��� �� �������� ���

���������� :� ��� ��� ��� �� ��������� ��� ����� ��������� �� �#���� P���������

�� *,,+ �� (������ %��������� !*,@G'*,+D$Q �� �������� ���� �� ��� ����� ����� ���

�� �������� �� � ������� ������� ����� � �������� �������� ����� 9� ��� �� ���

����� �� ���� ������������� ���� :������ ���� ��� ���������� �������� �� �����"�#

����E ��� �� ��� ��� ���� ������� ���� ��������� �� �#���� ��� �� ������������ ��

������� �� ������� � ����� ����� �� ��� ���� ������� �� ��� ����� ����� �� �������

����� ��� �������� �� ��� ���� 9� ���� �������� ��� �� 5����� �� ��������� �����

���������J �� ������� ���� ���� ���� M�����1J ��� ������ ���� M�������������1 ������

�� ��� �� ���������� ��-����� �� ��� ������� �� ��� ���� ������� ���� �� ���� ����

��������� ���� ������� ��� ���� ���������� ����� !���� ��� ����������� �� �����$�

��� ��-����� �� ��� ���� ������ �� ��� ��������� �� 5����� ��� �� ��� ������� ���

����� � ������� ��� �� ��� ����� �� ������� ���������� ��� �� ��� �����

������������ /������� (��� !*A�A'*ADB$��9� ��� ��� ���� ��� ��������� �� ��� ���������� ������ ���� ��� ������� ����������

���� ���� ���� �� �� ������ ������� �� ��� ���� ������� ��� ���� ���� �������

���� ��� ��� ���������� �� *D�* �� ������ =���� !*AAB'*D@+$ �� ��� ������� ��

����������� ��� ��� ���������� �� ��� ����� �� ���� ����� :������� �� =����1������ ���� ��������� ����� �� � 0��������� ������� ���� ��� ��� ���� ������

�����������

����� ���� ����� �����"����� �� ���� �� �������� ��� ��������� �� (C ������ /����

4���� !*AAG'*D*@$� ���������� ��� ������� �� *D�D� �� �������� ��� �������� ����� ��� ���� � ������ ���� ������� � �#���� ������ ��� ����� ���� ��� ��� ������

�������� �� ����� ��������� ������ �� ������� ����������� �� ��� ����� ��� �������

����� ��� ��� �� ������ :������� 4��� ��� ��� ������� �� �������������� �� ����

����������� ����� �� ��� ������� ���� ������ �������� ���� ������� �� ��������� ��

�����������

9� ��� �������� ��� �������� ������ ��� ���� �������� ������� �� 7����� 3���� ��

/���� !*A�+'*D@A$ ��� I���#%������� %��� !*AA�'*D,@$� 9�� ���������� ��������

��� ���-�� �� ���������� ��� ��� ���"� 0������� ��� �� ��� 7���� ������ ��� *D*D� ��

��� ���������� ���� � ��������� �� ���� ���-�� ���� ��� �� ��� ������� ������� ��

��� �������� ������� %�� ����� ����� ���� ������������� ���� �� ����� �� ������

����������� ��� ���"� ��� ������� �� �������� I��� 8����� !*ADD'*D@A$� �����

���������� ��� ����� �� ��� ���� ������� ��� ��� ��� ���� �� � �������� ��

�������������� ����� �� ��� ����� �� � ��� ������ ���� �� �������� ��� ��������

������ �������� ��� �������� �� ��� ������ �������� �� � ��������� �� :������1

(������ ���������� ���� =����1� 7������ �� 9����������� ����� �� 8����� �������

��� �������� �� ������ ��� ��� ��� M��������� �����������1 �� ���� ��� ��� ���

������ ���������� ���� �� ' ���������� ���������� 8����� ������ ��� ����������

����� �� �������� ������ ��� ��������� ��� ������J ��������� ���������� ��� ���

� $' ������ ������� ����� ������� � !%����� *A�,$� �� *,+�� ��� =����� ����' ,���' ��' -�'� $��� ���� � !*D�@$ BDA� (��������� +�" � �� �� � ,��� ���� >�� 9 !/������ I� 4������ *DDG$ ��� *��� *A��

� (C � /� 4���� ������ #���' �' -��'� ��� �� -�' ������ �8��� >�� * !*D�+$� @,,� (�9�' �� �� -�'�<!������� >�� @ !*D�+$�

� �� 8������ !��' %���' � ���'� !@$� !*D*,$ @B+J ������� >�� *� D+� *@+�

:������� ����������� �����

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

����������� ���������� �� ����� �� � ���������� ������ �� 7������ ����

8�����1� ������� ���� �� ��� ����� �� ��� ������ �� � ��� ����� ��� ����� �����

������ � ������ �����

9� ��� ���� ���� !*D*D$� 8����� ��� ������������ ��� ��������� ������ �� ���

������� �� ��� �����1� ������ �� ��� ����������� �� ����� ��� 0������� ����� �������

����� ��� ��� ��������� ������� ��� ���� ���� ����� ��� ���������� �������

6�����0�� 8���O��� ����� !*AD,'*DGB$ ����� ���� ���������� ���� !����� ����

����������$ ����� ��� �� ���������� 2� ��� ����� �� ����� ������� 8����� ��������

��� ������ �� ��� ������ �������� �� ��� ����������� ������ �� ������� � ������

������� �� *DG* �� ����� ���������� ������ ��� �� ������ :������ /�C��� 8�"���

!*D*+'*D+,$� �������� ���� ������ 8����� ������������ ��� ����������� �� �����"��

���� �� ���� ��� ����� !�� *D*,$ ���� ��� ���� �����"�� �� ����� ����� �� ��� �����

����� ���������� ���� ��� ��� ��� �� ������� ���� ��� ���������� �� ����������

������ ���� ��� �������� ���� �� �� ��� �������� =����� ��� ��� ����� �� ����

�������� ���� ������ ����� �� *D*A ��� �� �� ��� ������� ���� �� ������� ���� ���

���������� ���� �����������

8����� �� ��� ������� ��� �� ��������� �� ���� ����������� ���� �� ������ ��

��� �� � ���� ����� ������� ������ ��� ���� ���� �� ���� �������� ���#

������ 8��� ���� ��� ���������� ��������� �� � ���� ��� �������� ��� ������ ����

������ � � � ���� ����J ��� �� ���� ���� � ������ �� ����� ����� �� ����� ��� ��� ���

���� ���������� 9������ �� ��������� ��� � ������ ��� ������� ��� �����

����0����� ���� ��� 8����� �������� �� ��������� ��� ������ �� ����� ���

���������� �� ��� ����������� ������ ���� ��� ������������� ��� ������ ��� �� ����

����������� �� ������ ���� 8�����1� �������� �����J ��� ��������� �� ����� ��� ���

����� �������� �� � ��� ����� ����������� ����� ��� ������ �� ��������� �����

���������� ��� �� ��� �������� ����������� �� ������ ������ 9� *DB@� )����

&���� :������� !*D�G'*D,G$� ��� ������ ���� ��������� ������������ �� ���

���������� �� ������ ���� ��������� �� �� ��������� �������� ���� 8�����1�

����������� �� ��������� ��� ��#��� ���� ���������� ����� �������� ���

������� ������������ ������ ���������� �� :������� /���� !*D��'*DD*$�9� ��� ��� 8����� ��� !�� *D@*$ ���� ��� ���� ��������� �� ��� ���� �� ����������

�� �� ��� ���� ����� ��� ������ �������� �� �������� � ���������� ��������� ������ �����

6������ ����� �� ��� �������� �� ������ ���������� �� 8����� �� ����� ���

��� ���� ��� ���� ��� ����� ��������� ��� ��������� ��� �����"����� �� ���� ����

������� �� �������� ��� �����������8�����1� ��� ��� ��� ��� ���� ������ �� ��� � ����� ���������� ���� �� ������

����� ���������� ���� �� *DG� 8������ ��� 8�"��� ��� %�������� �������� ����� ���������� ���� ��������� �� ������ ��� �������� ������ ������� ���������

� �� 8������ ������ %����; � �<!��� �� ������� >�� @ !7����� 9��������� 9�������� *D,,'*DA�$� ���@,*� �A+$�

� )� &� :������� ,���' ��' >��� !���'� � !*DBB$� *� ��� /���� �< (� ���� ���� ������ ���� I� /�3���� ��� )� ������ >�� * ! ��������� �������� ?��������� 7����� *+B*$ �� @DG�

� :� /���� ,���' ��' >��� !���'� � !*DBB$� *�G�� �� 8������ ����� �� �BD�� �� 8������ (�9�' �� �<!���'� !*DB@$� B+BJ ������� � A,A�� /� 8������ %�� ' ����' !���' -��' ����� 48 !*DG�$� GG*���:� 8�"��� ��� /� %������� %�� ' ����' !���' -��' ����� 48 !*DG�$� G,@� AA*�

������ :������� �����������

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

�� ����� �� ��� ��������� �� ��� ����#������� �� ��� �������� ������� ��� ������

������ ������� ��� ���� ������ � ������� ������ �� ��� ������ ������J �� ��� �����

���� ��� ���� ������ �������� ������� �� :������1 ����������� ���� � �����

������ ������� �� ��� ������ ������ ������� ��� ����� ����������� �� ��� ������

�� ���� �� ��� ��� ����� ������ ������������ �� ������ �� ��� ���� �������

��� ������ ���� ������ ��������� ��� ���������� �� ��� ����� ������ �������

��� ���� ���� ��� ��� ���������� �� � ������ �� ��� �������� �� ���� ������� ����

/���� 4���� :���� 5����� !*ADG'*DB,$ �������� ��� � ������R� ��������� ����

������ ������� �� ������� ������� !���� ������� �����$ �������� �� ��� �����

����� ���� ��� ���� -������ ����� ��� ��� �������� ���������� �� ��� �0������� ��

�������� �� ����� �� ��� �������� ����� �� ��� �� ��������� /���� �����!*AD+'*DGA$� 2� ����� ��������� ��� ����������� �� ��� ���������� �� �����

������� ������� ���� �� ���� �� 3���C�� 6���� 7������� !*AD*'*D��$� ;�����

;����� !*A+B'*D�*$� I���� 4� ����� !*D�+'*D�A$ ��� 8���" 5������� !*A+D'*D+G$� ����� �� �� �� ����� ������� �� ����� ���� ��� ������ �� ����� �������� �� ����

��� ��������� ���� ���� ����������J ��� ��� ��������� ���� � ����� �� ���

��0�������� ���� ����� �������� ����� �� ������� �� ������� ������ �

�������� ���� ��� ��� ���� ���� ���������� ��� ������� ��������� �� ������

������� ��� ��������� ����� ������ ��� ������ ���� �� ��� ���� � ���������� ����

�� ���������� ������� ����� ����� ��������� 9� ��� ����� ������ ��� ���� �� ��

�������� �� ������� ���� ��� ��� �� �������� ���� ���������� ��� ����������

������ %��� ������� �� �����1� ��� 8�����1� ������������ ����� ���������� �����

���� �� ���� ��� ��� ���� ��������� �� ��������� �������� ����� �������� �� ���

������� ������� �������� ��� ��� �� ������� ��������� �� ��� �������� ���������

��� ������� ��� ��������� ��� ������� �������� ��� ������� �� ��� ������� ���������

����� ������ �� ������ �� ��� ������� �������� ���������� ���� ����� ������� ��

���� ��� ���� ��� ��� �� ��������

�� ������� ��-����� �� ��������� ��� ������ �� �� ����� ���� �� ��������� �� ���

������� 0����E :�� �� ��� �� ������� ������ �������� ������� ��� � ������ ��

�������� ������ ������� ��� ��������� ���������S ;����� ;����� 3�� �� !*D*+'

*+�B$ ������� ���� ���� ��-����� ��� �� ��� �� ��� ������� ���� ��� �������� ������

��� ���� ��� ������� �� ��� ������ �� ��� �������� ������� �� ��� ����������

����������� ����J ��� �� �� ���� ���� ������ � � ���� �� ������ ��� ��� ����� ��

����� ���������� ��� ���� ������� �� �������� ������ ���� � ��� ������� 3��

������������ ���� ���������� ����� ���� �� �� ����� ������� �� �������� �� ����

������� ������� �� � ������ ����������

� ���� ���� ���� ���� ��� ����� �� �� ����� ������ ��� �� �� �� 4� ���������� ��������� � ������ ���� ���������� ��� ��������� �� �������� ������� ��� �����

����� �� ������ ���� ��� ����� ������� ����� ������ ��� ��� ������ ��������� 9�

4� ����1� ������ ��� ������� ��������� ������� ��� ��� �� ����������� �� �����

� � /� 4� :� 5������ (�9�' �� �<!���'� �� !��������� �� *D@*� �������� �� *D@A$� BAG�� �� /� ����� �*����� �� (� ��9�� �8��� 4 !*D@D$� *,��� 3� 6� 7������� (�9�' �� �<!���'� : !*D@D$� ,@B�� ;� ;����� ,���' %���' ����' -�' !*DBD$J (� �' ������ @�G�� I� 4� ����� ����' (��' !B$� 8 !*DBA$� �@� BD@J ���' ��' >��� !���'� : !*DBA$�� 8� 5������� !��' #���' !"��'� (� �' ?�' !*DBG$� ���I� 4� ����� ,���' ��' >��� !����� � � �� )�� �� 6���� !*DD�$� *�G�

:������� ����������� ����

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press

�� ��� � ������ ���� � ��� ��������� �� 4����1� �0������� �� ������������

����� ���� ��� ��� ����� �� ������ ������

9� ����� �� ��� ���� ���������� ��� ������ �� �� ����� ������ ��������� ��� � ���

���� ��� ���� �� ��� ����� ��������� �� ��� ���������� ������ ���������� �� ��� 9�

�������� �� ����� ������ ������ ������� ���� �� ���� �� )���� �������� !/���<����� *D@�'*+�D$� �� 5������� !*DB@'*+@G$� I��� )���� 3������ !/���

&������� *D�@'*+*+$� ��� ;����� <�������� !*D@�'*DDA$� 6����� ���� ������ ��������� ������� ���� ������ ��� ��� ����������� �� ����� �������� �� �� ���������#

���� ������

9� ��� �������� ��������� �� �������� ��� ��������� ��� �������� �����

������������ �� ������ ��������� �� ��� ���������� �� 4���� 8������� !*A+*'*D,A$� I���� �� 4����� !*DB*'*DA+$ ������� �� ������� �� � ��������

���������� �� ���� ��� �� � ������ �� �0�������� ��� ���� ��������� ����0���� ��

���� ��� �� �������� ��� ���������� �� ������������ ������ ���������� ���� �

������ ���� ��� �� ������ ���� ��� ������ �� ����� ������ �������������

������ ���� ����� ������ &����� <������� !*D�+'*DGD$ ��� )���� )������!*D��'*D+*$ ��� ������ ��� ��� ������������ ��� ��� ������ ������ ��� �� �� ����

�� ����� ���� �� 4���� �� ��-����� ���� ���� ����� ��� ������������ �����J �

��-����� ������� �� ����� ���������� �� *DDD �� :������ :���"�� !*DGA'*D+�$� 9������ �� ����� 4����1� ������������ ������ ��� � ��� ������� �� ���� ������

�������� 9� ����� �� �� � ����������� �� ��� ����� ���� ���� ������� ������

��� ��������� ��� ���� ��� �������� �������� ������� ���� � ������ ������ ��

��� ��������� ��� �� �� �������� 4���� ������� ��� ��� �������� ����� ��� �

��� ���� �� ������� ��� ������������ ��� ���� ��� ��� �� ������� ������ 9�

��� ��� �������� �� 4����1� ������ ����� ���� �������� ���� ��� ����� ���

�� M����������1 �� ��� �0������� �� ����� �� ������� ����� ��� ���������J �����

����� �� �� ������� ������� �� ��������� 4����1� ��� �� ��������� ����

����� �� ������ �� �������� �������

%�� ���� ��� ������������ ������ �� ���� ��� �������� ��� ����� �� ��� ������#

������� 9� �� ����� �� ���������� �� ����� ���� ��������� � ��������� �������

���� ��� ����������� �� ����� :������� �� ���� �� ������� ��� �������� �� ��������

��� ����������� �� ���� ��� ���� �������� �� ��� ���������� ������� ������ ��� ���

����� ��� ��� �����������

��� ��� ��������� ����� �������� ��� ��� ������ ��-�� �� ������ ������ ������

�� ������ ������� ����� ����� ������ ���� ��� �������� �� ������ ����������� ��

������� ��� ���� ���� ��� I���� 8���������1� !*ADA'*D@,$ ���������� !*D*�'*D*A$

� )� �������� ����' (��'� !G$� �= !*DDD$� �*�� %������� /������ !/������ *+��$�� � 5������� (� �' !��'� !*D,+$� B@G� � !*DA�$� *D@�� I� )� 3������ !/��� &������$� ����' (��'� !�$ 2 !*DA*$� G*+J 2� !*DA*$� D*�� ;� <�������� #���' !��' ����"'� !� ����' � !*DA,$� GAJ ��' !��' BG@J #���' #��' !*DD@$� ,�*J ���' !��'����"' �' %���' !@$� : !*DDB$� ,,BJ ��' !��'� ���� ���' @@�

� 4� 8������� �*������� �� �������� �� ���� ���� � !/������ *DB+$�� I� � 4����� ! ,��� �� � ���� ���� � ��� (���� ��� @ >��� !2������ *DAB$���&� <������� ��� )� )����� ���' !��' ����" �' %���' !@$� �� !*DG,$� *����:� :���"� -� @�' #���' !"��' ��'� 8��� @� *DDDJ ������' !��' 42 !*DDD$� GG*J (����� ���������� �� ������� ��� ���� !/������ 4������ *D+B$� �� *�A�

��I� 8���������� ������ !��'� 9= !*D*A$� @,�� )� :� )������ !*A,,'*D@D$ �������� ����� ���� �� *D�@!����' ,���' ��' -�'� /����� !*D�@$� B,G$ ��� ��� ��� ���������� ��� �������� ��� ����������� �������������

��� :������� �����������

Cambridge University Press978-0-521-64222-4 - Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of LightMax Born and Emil WolfFrontmatterMore information

www.cambridge.org© in this web service Cambridge University Press