【試し読み】速習！基礎から学ぶ 光学ゼミナール
この電子書籍は「O plus E」に連載した記事をまとめました。第1～13回では，光学の主要な部分を学習できるテーマを，第14～18回では，物理光学で筆者が重要と考えるテーマを取り上げました。全18回は各回ごと読み切りで，その回で学ぶ事項の概略が簡潔に整理された「Introductory Course」と，詳しくまとめた解説の「Advanced Course」の構成です。ご執筆は黒田和男先生(東京大学名誉教授。宇都宮大学特任教授)です。
ここでは同書から，「まえがき」と本文の一部を抜粋して掲載します。本文は式などが多く，画像化した誌面の掲載です。（当初は，根性出してイタリックや下付きなどの対応をしようと思いましたが，あきらめました…）
まえがき
本書は 2018年から 3 年間にわたり「光学ゼミナール」と題して「O plus E」に連載した 18 編の記事をまとめたものである。本連載では，大学学部および大学院における光学の講義の参考書となることを念頭において，テーマを選択した。全 18 回は
第１部：第 1 ~ 第 7 回 波動光学
第２部：第 8 ~ 第 13 回 幾何光学
第３部：第 14 ~ 第 18 回 物理光学からの各論
と分けられる。
第 1 部と第 2 部では，標準的な光学の講義で扱うテーマを取り上げた。通読すれば，光学の 主要な部分を学習できるであろう。この部分を合計で 13 回としたのは，大学における講義回数（1 学期 15 回程度）も考慮した。事実，第 1 部と第 2 部は筆者が以前に作った講義ノート を基に執筆した。
第３部は入門書からは外れるが，物理光学で筆者が重要と考えるテーマを取り上げた。第 3 部の各回は独立しているので，興味のある回を選んで読んでいただければよい。
各テーマは 1 回ないし 2 回の読み切りとし（2 回に分けたのは，回折理論と焦点，偏光と偏光素子，そして，近軸光学 (1)，(2) の 3 テーマ），1 テーマを 1 回分（8 ~10 ページ）に納めた。 各回は，難易度に応じて，Introductory Course と Advanced Course に分けた。Introductory Course では，各回で扱う内容の概略を整理し，簡潔に解説した。この部分を読めば，各回の 要点は一通り習得できるはずである。Advanced Course は，本体を補足する注釈群で，主に， (1) Introductory Course に現れた面倒な数式の展開と，(2) Introductory Course で扱うには程度の高い理論の紹介を取り上げた。例えば，「第１回 電磁波」の「詳解 A 電磁波の伝搬」では， マクスウェル方程式の平面波解を導き電磁波の伝搬を論じた。これらは入門コースの読者には 難しいであろうが，光学の教科書には落とせない項目である。
ところで，本文を Introductory Course と Advanced Course の 2つに分けたのは，できるだけ平易な内容にしてほしいという編集部の要望と，難易度にとらわれず書きたいことを書きたいように書きたいという筆者の思いを同時に満たす方法として考案したものである。ある意味折衷案であり，教科書の書き方として成功したか否かは分からないが，読者には筆者の意図 を汲んでいただければ幸いである。
Introductory Course で述べた光学理論のほとんどすべては Advanced Courseで基礎から導出した。そのため，他の専門書はほとんど引用していない。また，原著論文の引用も控えた。 これを補うため，巻末に主な光学の教科書を列挙したので参考にしていただきたい。
本書の完成には多くの方にお世話になった。渋谷眞人氏（東京工芸大学名誉教授）には掲載を通して原稿に丹念に目を通していただいた。同氏の光学現場の経験に基づく有益なコメントから，数式の展開における分かり難さや間違いの指摘まで多くの助言をいただいた。梅田和昇氏（中央大学教授）には，完全拡散面に関する筆者の誤解をご指摘いただいた（本書では修正済み）。宇都宮大学の同僚の谷田貝豊彦氏（筑波大学名誉教授）と武田光夫氏（電気通信大学 名誉教授）には光学全般について折にふれご教示いただいた。これらの方々に心より感謝申し上げる。最後になるが，O plus E 編集部には，大変お世話になった。特に，晩年になって筆者の大学人としての活動を飾る機会を与えていただいたこと，心より感謝申し上げる。
2021 年 6 月
黒 田 和 男
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以下は本書の目次です。
目次
まえがき
第1回 電磁波
第2回 反射と屈折
第3回 干渉
第4回 回折理論
第5回 焦点
第6回 偏光
第7回 偏光素子
第8回 幾何光学の基礎
第9回 光学素子
第10回 近軸光学（1）
第11回 近軸光学（2）
第12回 完全結像
第13回 収差
第14回 フーリエ光学
第15回 測光・測色
第16回 結晶光学
第17回 統計光学
第18回 放射
参考文献
索引
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