General Theory of Light Propagation and Imaging Through the Atmosphere

این ویرایش دوم نسخه به روز شده ای از نظریه عمومی انتشار نور و تصویربرداری از طریق جو متلاطم زمین را ارائه می دهد که در ابتدا در اواخر دهه 70 و 80 توسعه یافته بود، با کاربردهای اضافی در زمینه های ارتباطات لیزری و بالا. انتشار پرتو لیزر انرژی مطالب جدید شامل فصلی است که مجموعه ابزار ریاضی جامعی را برای توصیف دقیق شکل‌گیری تصویر با تلسکوپ‌های بسیار بزرگ پیش‌بینی‌شده (ELTS) ارائه می‌کند که طیف خیره‌کننده‌ای از اشکال و اندازه‌های تصویر ستاره‌ها را ممکن می‌سازد. فصل‌های موجود بازنویسی یا اصلاح شده‌اند تا ریاضیات را با بینش فیزیکی واضح‌تر از طریق ابزار نوشتاری و گرافیکی تکمیل کنند. تاریخچه توسعه درک امروزی از انتشار نور و تصویربرداری از طریق جو همانطور که توسط نظریه عمومی توصیف شده نشان داده شده است. این کتاب که با درک ابتدایی مبتنی بر هندسی-اپتیکی یک قرن پیش آغاز می‌شود، پیشرفت‌های انجام شده در دهه 1960، از جمله توسعه «نظریه کولموگروف» را توصیف می‌کند، که کاستی‌های آن اعتبار آن را تضعیف کرد، اما نه قبل از اینکه صدمات زیادی به بار آورد. مانند ساخت نسلی از تلسکوپ‌های «سطلی سبک» با عملکرد ضعیف. نظریه عمومی نیازی به فرضیات آشفتگی پیشینی ندارد. در عوض، ابزاری برای محاسبه خواص آشفتگی مستقیماً از ویژگی‌های قابل اندازه‌گیری تصاویر ستاره‌ها فراهم می‌کند.

This 2nd edition lays out an updated version of the general theory of light propagation and imaging through Earth’s turbulent atmosphere initially developed in the late ‘70s and ‘80s, with additional applications in the areas of laser communications and high-energy laser beam propagation. New material includes a chapter providing a comprehensive mathematical tool set for precisely characterizing image formation with the anticipated Extremely Large Telescopes (ELTS), enabling a staggering range of star image shapes and sizes; existing chapters rewritten or modified so as to supplement the mathematics with clearer physical insight through written and graphical means; a history of the development of present-day understanding of light propagation and imaging through the atmosphere as represented by the general theory described. Beginning with the rudimentary, geometrical-optics based understanding of a century ago, it describes advances made in the 1960s, including the development of the ‘Kolmogorov theory,’ the deficiencies  of which undermined its credibility, but not before it had done enormous damage, such as construction of a generation of underperforming ‘light bucket’ telescopes. The general theory requires no a priori turbulence assumptions. Instead, it provides means for calculating the turbulence properties directly from readily-measurable properties of star images.