광학개론(최신)(수정판 3판)

광학분야는 물리학, 공학, 기술분야의 응용영역을 확장하는 데 커다란 역할을 한다. 1960년대에 동시에 출현한 레이저, 광섬유 광학, 비선형 광학부품, 반도체 광원 및 반도체 광검출기 분야는 응용광학 및 이론광학 분야를 새롭게 문을 열기 시작하였다. 이에 따라 이전과는 다른 접근법으로 기술하고 다른 분야를 강조한 보다 개선된 다양한 교재들이 필요한데, 이 교재들은 광학을 전공하는 학생들과 보조적으로 광학기초를 다시 보아야 할 전문가들에게 모두 필요한 것이다.
중간 정도의 수준에서 개론적인 현대광학을 가르치고자 한다면 본 교재인 최신광학개론(Introducton to Optics)으로 가르칠 것을 제안한다. 이 교재를 보기 위해서 학생들은 적어도 2학기 정도의 미적분학과 미적분을 기초로 한 일련의 물리개론을 사전에 수강해야만 한다. 이 교재는 전통적인 광학분야와 현대광학의 여러 주제를 포함하고 있으며, 서로 다른 분야들로 구성하여 다양한 한 학기 과정으로 사용할 수 있게 만들었다. 이에 더해서 학부 2학년생, 3학년생, 4학년생의 물리학 또는 공학을 배우는 학생들의 1년 코스의 광학교재로 사용하기에 충분하도록 만들었다.
전통적인 방법이 아닌 2×2 행렬로 광선추적(ray tracing), 편광(polarization), 다층박막 간섭을 다루는 것이 이 교재만의 특별한 방식이다. 이러한 세 장은 레이저를 취급할 때에도 사용하고, 안광학을 다룬 장에서도 사용하며, 홀로그래피, 결맞음(coherence), 광섬유 광학, 간섭계, 푸리에 광학, 비선형광학, 프레넬 식에도 사용한다. 이 교재는 2부로 구성된다. 1부는 물리학 전공의 2학년 또는 3학년생들을 위한 1학기 광학수업을 위한 기초 내용으로 된 장들로 이루어져 있는데, 이들의 일부분은 특별한 교과과정에서만 필요한 것들이기 때문에 건너뛸 수도 있다. 2부는 완전히 독립된 장이지만, 1부의 각 장들에서 빠진 내용들을 기술하여 그 내용을 보다 다양하고 완벽하게 만든다. 이렇게 2부의 각 장들을 구성함으로써 교수들이 각자의 구미에 맞는 교과과정을 만들 수 있다. 이를 도와주기 위해서 이 서문 후반부에 몇몇 광학 강의코스에 맞도록 각 장의 순서를 제시하여 놓았다.

본 교재는 고전적인 기학광학과 파동광학에서 시작하여 광정보, 레이저, 홀로그래피와 같은 최신 광학분야를 다루되, 상당히 세밀하고 논리적인 이론으로 이를 자세히 설명하고 있다. 즉, 학부생이 볼 수 있는 교재로는 상당한 수준이지만, 대부분의 학부 광학 교재에서 부족하였던 이론적 배경을 학부생이 이해할 수 있는 한계 내에서 정확히 다루고 있다. 이런 점에서 여타의 학부 광학교재보다는 수준이 한 단계 높다고 말할 수 있으며, 학부 4학년이나 대학원 석사과정 1년차들이 본격적인 광학 공부를 하기 직전에 보기에 매우 적합한 교재라고 판단하는 바이다. 또한 다른 분야를 공부하다가 광학 및 광전자분야로 입문한 대학원생이나 직장인들에게는 우선적으로 권하는 책들 중 하나이다. 다만 약간의 수학적 지식과 선험적 광학지식이 있으면 훨씬 더 쉽게 이해하고 따라갈 수 있으므로 사전에 일반물리학 수준 정도나 Grant R. Fowles의 〈Introduction to Modern Optics; 2nd ed.〉, Max Born과 Emil Wolf의 〈Principles of Optics; 7th ed.〉, Eugene Hecht의 〈Optics; 4th ed.〉, Jurgen R. Meyer-Arendt의 〈Introduction to Classical and Modern Optics〉 등의 교재들을 먼저 보기를 권하는 바이다.
그러나 바로 이 교재를 접하여도 크게 문제가 없다는 것을 알려드리며, 열심히 정독하면 광학에 대한 새로운 이해를 하는 계기가 되리라 본다.

역자 서문
저자 서문
물리상수

Part 1
1장 빛의 성질
2장 기하광학
3장 광학기기
4장 파동방정식
5장 파동의 중첩
6장 레이저의 특성
7장 빛의 간섭
8장 광간섭법
9장 결맞음
10장 광섬유 광학
11장 프라운호퍼 회절
12장 회절격자
13장 프레넬 회절
14장 편광의 행렬 기법
15장 편광의 생성

Part 2
16장 홀로그래피
17장 광검출기와 디스플레이
18장 근축 광학의 행렬 해법
19장 안광학
20장 수차 이론
21장 푸리에 광학
22장 다층 박막 이론
23장 프레넬 식
24장 비선형 광학과 빛의 변조
25장 물질의 광학적 특성
26장 레이저의 동작원리
27장 레이저 빔의 특성
28장 레이저의 응용

참고문헌
문제해답
찾아보기

Frank L. Pedrotti