Princípios de Óptica -Principles of Optics

Princípios de Óptica

Capa da edição do 60º aniversário de 2019
Autor	Max Born e Emil Wolf
País	Reino Unido
Língua	inglês
Sujeito	Óptica
Editor	Pergamon Press
Data de publicação	1959 (1ª ed.)
Páginas	852
ISBN	978-1-108-47743-7 Capa dura
OCLC	1129406200
Decimal de Dewey	535
Classe LC	QC351
Todos os identificadores referem-se à edição do sétimo aniversário, publicada em 2019 pela Cambridge University Press com prefácio de Peter Knight

Nasceu na década de 1930

Principles of Optics , coloquialmente conhecido como Born and Wolf , é um livro de óptica escrito por Max Born e Emil Wolf que foi publicado inicialmente em 1959 pela Pergamon Press . Depois de passar por seis edições com a Pergamon Press, o livro foi transferido para a Cambridge University Press, que lançou uma sétima edição ampliada em 1999. Uma edição do 60º aniversário foi publicada em 2019 com um prefácio de Sir Peter Knight . É considerado um livro clássico de ciências e um dos livros de óptica mais influentes do século XX.

Fundo

Em 1933, Springer publicou o livro “Optik” de Max Born; tratava-se de todos os fenômenos ópticos aos quais os métodos da física clássica, e as equações de Maxwell em particular, eram aplicáveis. Em 1950, com o incentivo de Sir Edward Appleton , diretor da Universidade de Edimburgo, Born decidiu produzir uma versão atualizada de seu livro “Optik” em inglês. Ele foi parcialmente motivado pela necessidade de ganhar dinheiro, já que não trabalhava tempo suficiente em Edimburgo para ganhar uma pensão decente e, naquela época, não tinha direito a nenhuma pensão por seu tempo de trabalho na Alemanha.

O primeiro problema que Born teve de enfrentar foi que, depois que os Estados Unidos entraram na guerra em 1941, “Optik” foi reproduzido e vendido amplamente nos Estados Unidos, junto com muitos outros livros e periódicos. Isso havia sido feito sob a égide do Office of Alien Property, que estava autorizado a confiscar propriedades inimigas, de modo que nem os autores nem os editores recebiam qualquer pagamento por essas vendas. Quando a guerra acabou, a impressão continuou, ainda sem pagamento de royalties aos autores ou editoras. Born tinha escrito regularmente para tentar recuperar seu livro, apontando que ele não era um estrangeiro, já que tinha sido um cidadão britânico no início da guerra. Ele conseguiu o apoio de várias pessoas e organizações, incluindo o Embaixador Britânico em Washington. Em resposta, ele recebeu uma carta dizendo que teria que pagar 2% do preço de varejo de qualquer novo livro que escrevesse baseado em “Optik”. Um artigo no Manchester Guardian sobre como Jean Sibelius fora privado de royalties da mesma forma, o levou a escrever uma carta descrevendo sua própria situação. Eventualmente, seus direitos sobre o livro foram devolvidos e ele recebeu royalties desatualizados.

Ele rapidamente percebeu que os desenvolvimentos importantes em ótica que ocorreram nos anos desde que o livro original foi escrito precisariam ser cobertos. Ele abordou Dennis Gabor , o inventor da holografia, para colaborar com ele na escrita do livro. Emil Wolf , assistente de pesquisa da Universidade de Cambridge, foi convidado a escrever um capítulo do livro. Posteriormente, Gabor desistiu devido a limitações de tempo. Born e Wolf foram então os principais autores com contribuições especializadas de outros autores. Wolf escreveu vários capítulos e editou as outras contribuições; A contribuição de Born foi uma versão modificada de “Optik” e também colaboração com Wolf no planejamento do livro, e muitas discussões sobre pontos disputados, apresentação e assim por diante.

Eles esperavam terminar o livro no final de 1951, mas estavam "otimistas demais". O livro foi publicado pela primeira vez em dezembro de 1959.

Problemas com Pergamon Press e Robert Maxwell

A Pergamon Press era uma editora científica fundada em 1948 por Robert Maxwell e Paul Rosbaud . Este último foi consultor científico da Springer na Alemanha antes e durante a guerra e foi um dos editores que lidou com "Optik". Ele também foi um agente secreto dos Aliados durante a guerra. Ele persuadiu os autores a colocar o livro na Pergamon Press, uma decisão da qual eles se arrependeriam mais tarde.

Um relato detalhado é feito por Gustav Born , filho de Max. Ele explica como as leis de difamação no Reino Unido o impediram de falar sobre isso até depois da morte de Maxwell .

Maxwell tentou fazer com que os autores concordassem com uma taxa de royalties muito mais baixa para as vendas nos Estados Unidos do que a acordada em seu contrato porque o livro seria comercializado por uma editora diferente, o que significaria lucros reduzidos para Pergamon. Na verdade, ele foi comercializado através da filial americana da Pergamon, mas os autores ainda receberam royalties reduzidos. Eles também descobriram que os números de vendas em suas declarações eram menores do que os números verdadeiros. Uma cláusula do contrato significava que eles deveriam recorrer à arbitragem, em vez de recorrer ao tribunal para resolver o problema. Gustav agiu em nome de seu pai na questão, já que Max Born estava morando na Alemanha e tinha quase setenta anos. O caso foi ouvido por Desmond Ackner (mais tarde Lord Ackner) em 1962. Ele foi favorável aos autores em todas as acusações. Mesmo assim, eles continuaram sendo mal pagos. Os números de abertura no demonstrativo de um ano não coincidiam com os números de fechamento do demonstrativo do ano anterior. Algumas edições foram reimpressas várias vezes, mas não apareceram nos relatos. Após a morte de Born, Wolf descobriu que uma edição internacional estava sendo distribuída no Extremo Oriente, da qual ele não havia sido informado. Pergamon enviou-lhe um pequeno cheque quando levantou o assunto com eles. Quando ele os ameaçou com uma ação judicial, eles enviaram outro cheque no valor de três vezes o valor. Wolf disse que o livro foi reimpresso dezessete vezes (sem contar as edições e traduções não autorizadas).

Rosbaud deixou a Pergamon Press em 1956 “porque considerou Maxwell completamente desonesto”. Outros autores disseram a Gustav Born que tiveram os mesmos problemas com Maxwell. Eles incluíam Sir Henry Dale , que dividiu o prêmio Nobel de medicina em 1936, e Edward Appleton.

Conteúdo

1ª edição

O livro teve como objetivo cobrir apenas os fenômenos ópticos que podem ser derivados da teoria eletromagnética de Maxwell e pretende dar uma imagem completa do que era então conhecido derivado das equações de Maxwell.

2ª Edição

Este foi publicado em 1962. Continha correções de erros e erros de impressão.

Os lasers foram desenvolvidos desde a publicação da 1ª edição, mas não foram cobertos porque a operação do laser está fora do escopo da ótica clássica. Algumas referências a pesquisas que utilizaram lasers foram incluídas.

3ª edição

Este foi publicado em 1965. Ele novamente teve correção de erros e erros de impressão, e referências a publicações recentes foram adicionadas.

Uma nova figura (8.54), doada por Leith e Upatnieks , mostrou imagens da primeira imagem holográfica tridimensional. Isso está relacionado à seção do Capítulo VIII que descreve a técnica de reconstrução da frente de onda de Gabor.

4ª Edição

Este foi publicado em 1968 e incluiu correções, melhorias no texto e referências adicionais.

5ª Edição

Este foi publicado em 1974 e novamente incluiu correções, melhorias no texto e referências adicionais.

Mudanças significativas foram feitas nas Seções 13.1-13.3. que trata das propriedades ópticas dos metais. Não é possível descrever a interação de uma onda eletromagnética ótica com um metal usando a teoria ótica clássica. No entanto, algumas das principais características podem ser descritas, pelo menos em termos quantitativos, desde que a dependência da frequência da condutividade e o papel dos elétrons livres e ligados sejam levados em consideração.

6ª Edição

Este foi publicado em 1985 e continha um pequeno número de correções

7ª Edição

Em 1997, a publicação do livro foi transferida para a Cambridge University Press, que se dispôs a redefinir o texto, proporcionando assim uma oportunidade de fazer alterações substanciais no livro.

A invenção do laser em 1960, um ano após a publicação da primeira edição, levou a muitas atividades novas e campos inteiramente novos na óptica. Um "Princípios de Óptica" totalmente atualizado teria exigido vários novos volumes, então Wolf decidiu adicionar apenas alguns novos tópicos, o que não exigiria grandes revisões do texto.

Uma nova seção foi adicionada ao Capítulo IV, que apresenta os princípios da tomografia axial computadorizada , conhecida como TAC, que revolucionou o diagnóstico na medicina. Há um relato da transformada Radon desenvolvida em 1917, que fundamenta a teoria do CAT.

Um relato da teoria da difração de Kirchoff-Rayleigh foi adicionado ao Capítulo VIII à medida que se tornava mais popular. Há um debate se ela ou a teoria de Kirchoff mais antiga descreve melhor os efeitos de difração.

Um fenômeno descoberto recentemente é apresentado, no qual a análise espectral da distribuição de luz de campos de luz de banda larga sobrepostos fornece informações físicas importantes a partir das quais as propriedades de coerência da luz podem ser deduzidas.

O capítulo XIII foi adicionado, intitulado "A teoria da difusão da luz por meios não homogêneos". A teoria subjacente foi desenvolvida muitos anos antes na análise do espalhamento de potencial da mecânica quântica e, mais recentemente, foi derivada para espalhamento óptico. A tomografia de difração é discutida. É aplicado quando o comprimento de onda finito das ondas envolvidas, por exemplo, ondas ópticas e ultrassônicas, não pode ser ignorado como é o caso na tomografia de raios-X.

Três novos apêndices também foram adicionados:

• Prova da desigualdade para o grau de coerência espectral
• Avaliação de dois integrais
• Prova do lema de Jones

História de publicação

Até o momento, houve sete edições do livro.

Os seis primeiros foram publicados pela Pergamon Press em 1959, 1962, 1965, 1968, 1974 e 1980. Cambridge University Press assumiu o livro em 1997 e publicou uma sétima edição ampliada em 1999. Uma versão especial do sexagésimo aniversário foi lançada em 2019, 60 anos após a primeira edição.

Edições originais

1. Born, Max; Wolf, Emil (1959). Princípios de óptica: teoria eletromagnética de propagação, interferência e difração da luz (1ª ed.). Londres; Nova york; Paris: Pergamon Press . OCLC  489691506 .
2. Born, Max; Wolf, Emil (1964). Princípios de óptica; teoria eletromagnética de propagação, interferência e difração da luz (2ª ed. rev.). Nova York: Pergamon Press . OCLC  606624742 .
3. Born, Max; Wolf, Emil (1965). Princípios de óptica; teoria eletromagnética de propagação, interferência e difração da luz (3ª edição rev.). Oxford; Londres; Edimburgo: Pergamon Press . OCLC  935495986 .
4. Born, Max; Wolf, Emil (1970). Princípios de óptica; teoria eletromagnética de propagação, interferência e difração da luz (4ª edição rev.). Oxford; Nova York: Pergamon Press . ISBN 978-0-08-013987-6. OCLC  45634897 .
5. Born, Max; Wolf, Emil (1975). Princípios de óptica; teoria eletromagnética de propagação, interferência e difração de luz (5ª edição rev.). Oxford: Pergamon Press . ISBN 0-08-018018-3. OCLC  1219238 .
6. Born, Max; Wolf, Emil (1980). Princípios de óptica: teoria eletromagnética de propagação, interferência e difração da luz (6ª ed.). Oxford; Nova York: Pergamon Press . ISBN 0-08-026482-4. OCLC  7106160 .
7. Born, Max; Wolf, Emil (1999). Princípios de óptica: teoria eletromagnética de propagação, interferência e difração da luz (7ª ed. Expandida). Cambridge: Cambridge University Press . ISBN 0-521-64222-1. OCLC  1151058062 .

Reimpressões

Em 1999, Wolf comentou que havia dezessete reimpressões autorizadas e um número desconhecido de reimpressões não autorizadas .

A quinta edição foi reimpressa em 1975 e 1977. Entre 1983 e 1993, a sexta edição do livro foi reimpressa sete vezes. Algumas dessas reimpressões, incluindo aquelas nos anos de 1983 e 1986, incluíram correções.

Cambridge University Press produziu uma reimpressão da 6ª Edição em 1997. Uma reimpressão da 7ª Edição foi produzida em 2002 com correções. Quinze reimpressões foram feitas antes da edição do 60º aniversário ser impressa em 2019.

Traduções

• Born, Max; Wolf, Emil (1964). Princípios de óptica: teoria eletromagnética de propagação, interferência e difração da luz (em alemão) (2ª ed.). OCLC  602594135 .
• Born, Max; Wolf, Emil (1965). Princípios de ótica teoria elektromagnética de propagação, interferência e difração da luz (em alemão) (3ª ed.). OCLC  610951371 .
• Born, Max; Wolf, Emil; Bhatia, A. B (1965). Princípios de óptica: teoria eletromagnética de propagação, interferência e difração da luz (em italiano). Oxford: Pergamon Press. OCLC  878702542 .
• Born, Max; Wolf, Emil (1975). Kansho oyobi kaisetsu (em japonês). Kusakawa, Toru 1943., Yokota, Hideshi 1936., 草 川, 徹 1943, 横 田, 英 嗣 1936. 東海 大学 出版 会. ISBN 4-486-00757-3. OCLC  959685860 .

Recepção

A primeira edição foi muito bem recebida. Uma biografia de Max Born dizia: “apresenta um tratamento sistemático baseado na teoria eletromagnética para todos os fenômenos ópticos que podem ser descritos em termos de uma distribuição contínua da matéria”. O momento foi muito oportuno. A chegada do laser logo após sua publicação significou que os insights que fornecia sobre a descrição e a análise da luz eram diretamente aplicáveis ​​ao comportamento da luz do laser. Foi amplamente utilizado por professores universitários, os pesquisadores usaram-no como uma fonte de informação rigorosa. Suas excelentes vendas refletiram seu valor para a comunidade óptica mundial.

Gabor disse que o relato da holografia no livro foi a primeira descrição sistemática da técnica em um livro didático confiável. Gabor enviou a Wolf uma cópia de um de seus papéis com a inscrição "Caro Emil, considero-o meu principal profeta, Amor, Dennis"

A sétima edição foi revisada por Peter W. Milonni , Eugene Hecht e William Maxwell Steen. As edições anteriores do livro foram revisadas por Léon Rosenfeld , Walter Thompson Welford , John D. Strong e Edgar Adrian , entre outros.

Peter W. Milonni abriu sua resenha do livro endossando a descrição da sobrecapa do livro, afirmando que é "um dos livros de ciência clássicos do século XX e provavelmente o livro mais influente em óptica publicado nos últimos 40 anos."

Eugene Hecht abriu sua resenha do livro comparando a tarefa com a resenha de The Odyssey , em que "não pode ser abordada sem um certo temor e o conhecimento prévio de que tudo o que você diz é essencialmente irrelevante". Hecht, então, resume sua própria revisão, a fim de ajudar "qualquer pessoa que não tenha tempo para ler o resto deste ensaio", afirmando: " Princípios de Óptica é um grande livro, a sétima edição é excelente, e se você trabalhar no campo, você provavelmente deve possuí-lo. " Hecht passou a afirmar que o livro "é um grande, rigoroso, pesado e inabalável tratado matemático que lida com uma riqueza de tópicos da ótica clássica". Ele observou que o livro pode ser difícil de entender; ele escreveu: "Este é um tour de force, nunca foi feito para uma leitura fácil." Depois de analisar algumas das mudanças na nova edição, Hecht encerrou a resenha com o mesmo resumo da introdução, enfatizando novamente que "se você trabalha na área, provavelmente deve possuí-lo".

Veja também

• Bibliografia de Max Born
• Lista de livros didáticos em eletromagnetismo

Referências

Leitura adicional

• Hecht, Eugene (2017). Óptica (5ª ed.). Estados Unidos da América: Pearson. ISBN 978-0-13-397722-6.

links externos

• "Site da edição de aniversário para a Cambridge University Press" . Cambridge University Press . Página visitada em 25 de novembro de 2020 .
• "Site da sétima edição para a Cambridge University Press" . Cambridge University Press . Página visitada em 25 de novembro de 2020 .
• "Princípios de Óptica | Óptica, optoeletrônica e fotônica" . Cambridge University Press . Página visitada em 25 de novembro de 2020 .
• "O site do livro para Science Direct" . Science Direct . Página visitada em 25 de novembro de 2020 .
• "O site do livro da Elsevier" . Elsevier . Página visitada em 25 de novembro de 2020 .