Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
��������� � ����
��������� � �� �� �� ��� �� ��� ���� ����� ��� � �� ���
��������� ������� ��� ������� ��� ���� ��������� ��� �� �����
�������� �� ��� ���� �� ������ ��� ��� ������� �� ��� ���� ����
��������� ������� ��� �������� ������� �� ���� �������� �����
����� ��� ��� �������� ��� �� ���� �� ��� ������� �� ��� �����
����� ����� �� � ������ �� ��� �� ��� !��������"�� ���� ����#
������$� ���� ��� ����������"�� ����� ����������� ��� ��� ���
������ � ��� ������ �� ��������� ���� ������������� ����� ����
�������� � ������������ ��������� �� ��� ������ �� ��������� �� ����
�� �� �� �� ������������ ������ ������� ��� %��� ������ ��� ���
&���� ������� ��� ������ ��� �������� �� ����� �� ��� �������� ��
���������� ���������� ' � ��������� �� ��� �� ��� ' �� ���� (��
)��� ��� �� ��� �������� ��� ���� � ���� ����������� �� ����������
�� *+,+ ���� �� ������� �������� �� �� ��� ���� ������� �� ���� ����
��� ������ ��� ������ �� ����� �� ��������� ���� �������
��������� ��� ��� �������� �� ��� ���� ���-�� �� ����������� ���
�������� �� ������ ���� .#��� ���������� ������������ �������
������ �� ��� /��� �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