| 1. 先端光技術を学ぶために 1 |
| 2. 波としての光の性質 9 |
| 2.1 波としての光 9 |
| 2.2 波を数式で表す 11 |
| 2.2.1 波が伝わるということ 11 |
| 2.2.2 1次元の波動関数 13 |
| 2.2.3 1次元の微分波動方程式 14 |
| 2.2.4 調和波の性質 15 |
| 2.2.5 3次元の波動 17 |
| 2.3 波動の重ね合わせ 20 |
| 2.3.1 重ね合わせの原理 20 |
| 2.3.2 波動の複素表示 22 |
| 2.3.3 位相子を用いた波の足し算 25 |
| 2.4 真空中の光の伝搬 28 |
| 2.4.1 マクスウェルの方程式 28 |
| 2.4.2 ▽.Aの意味 30 |
| 2.4.3 ▽×Aのイメージ 32 |
| 2.4.4 電磁波の位相速度 36 |
| 2.4.5 電磁波の特徴：横波 37 |
| 2.4.6 何が電磁エネルギーを運ぶのか 39 |
| 2.4.7 調和関数の平均と光の強度 41 |
| 2.5 偏光の記述 43 |
| 2.5.1 偏光とは 43 |
| 2.5.2 ジョーンズベクトル 45 |
| 2.5.3 ジョーンズ行列 47 |
| 2.5.4 マリュスの法則 51 |
| 3. 媒質中の光の伝搬 54 |
| 3.1 分極と誘電率 54 |
| 3.2 電気双極子放射のミクロな重ね合わせ 56 |
| 3.2.1 電気双極子振動 56 |
| 3.2.2 電気双極子放射 60 |
| 3.2.3 空の青，夕日の赤 61 |
| 3.2.4 散乱光の重ね合わせ 63 |
| 3.3 媒質中の光の位相速度と屈折率 68 |
| 3.3.1 2次波の位相遅れ 68 |
| 3.3.2 透過光の伝搬 70 |
| 3.3.3 透過光の伝搬と屈折率 73 |
| 3.3.4 誘電関数 76 |
| 4. 媒質界面での光の振る舞い（反射と屈折） 80 |
| 4.1 反射の法則，屈折の法則 80 |
| 4.1.1 媒質界面における光の振る舞い 80 |
| 4.1.2 反射の法則 82 |
| 4.1.3 屈折の法則 82 |
| 4.1.4 フェルマーの原理 85 |
| 4.1.5 位相子を使った「フェルマーの原理」の解釈 87 |
| 4.2 振幅反射係数と振幅透過係数 91 |
| 4.2.1 p偏光とs偏光 91 |
| 4.2.2 フレネルの式 92 |
| 4.2.3 ブリュスター角 100 |
| 4.3 全反射 103 |
| 4.3.1 全反射とエバネッセント波の発生 103 |
| 4.3.2 エバネッセント波 104 |
| 4.3.3 全反射現象あれこれ 109 |
| 5. 干渉 111 |
| 5.1 強め合う干渉，弱め合う干渉 111 |
| 5.1.1 等しい周波数をもつ波の重ね合わせ 111 |
| 5.1.2 定在波（定常波） 114 |
| 5.1.3 ウィーナーの実験 118 |
| 5.2 代表的な干渉タイプ 119 |
| 5.3 波面分割2光束干渉 121 |
| 5.3.1 ヤングの実験 121 |
| 5.4 振幅分割2光束干渉 128 |
| 5.4.1 薄膜の干渉 128 |
| 5.4.2 マイケルソン干渉計 132 |
| 5.5 多光束干渉 140 |
| 5.5.1 平行平板の多光束干渉 140 |
| 5.5.2 光学薄膜の多重干渉 145 |
| 5.5.3 誘電体多層膜の実例 147 |
| 6. 回折 153 |
| 6.1 ホイヘンスフレネルの原理 153 |
| 6.1.1 波長に依存した波の回り込み 153 |
| 6.1.2 フレネルの回折理論 156 |
| 6.2 フラウンホーファー回折 157 |
| 6.2.1 開口からの回折 158 |
| 6.2.2 単一スリットのフラウンホーファー回折 162 |
| 6.2.3 開口形状とフラウンホーファー回折 166 |
| 6.3 フラウンホーファー回折と分解能 171 |
| 6.3.1 分解能と回折限界 171 |
| 6.3.2 分解能に関するアッベの考え方 173 |
| 6.4 複スリットのフラウンホーファー回折 181 |
| 6.4.1 2重スリットのフラウンホーファー回折 181 |
| 6.4.2 多重スリットのフラウンホーファー回折 184 |
| 6.5 回折格子 187 |
| 6.5.1 回折格子の種類 187 |
| 6.5.2 回折角 187 |
| 6.5.3 位相子の足し合わせで回折格子を考察する 189 |
| 6.5.4 回折格子分光器 191 |
| A. 各章の補足 194 |
| A.1 第2章：波としての光の性質 194 |
| A.2 第3章：媒質中の光の伝搬 199 |
| A.3 第4章：媒質界面での光の振る舞い 200 |
| A.4 第5章：干渉 202 |
| A.5 第6章：回折 207 |
| A.6 その他 208 |
| B. 参考文献 212 |
| C. 引用文献 213 |
| 索引 215 |
