Objašnjavamo što je optika, njezinu povijest, utjecaj na druge znanosti te po čemu se razlikuju fizička, geometrijska i moderna optika.
Što je optika?
Optika je grana fizički koji je posvećen proučavanju svjetlo vidljivo: njegova svojstva i ponašanje. Također analizira njegove moguće primjene u životu ljudsko biće, kao i konstrukcija instrumenata za otkrivanje ili korištenje.
Svjetlost je optika definirala kao pojas elektromagnetskih emisija, čije je ponašanje slično ponašanju drugih nevidljivih oblika (za nas) Elektromagnetski spektar, kao što je ultraljubičasto ili infracrveno zračenje.
To znači da se njegovo ponašanje može opisati prema mehanici valovi (osim u vrlo specifičnim kontekstima gdje svjetlost djeluje kao a čestica) i pristupe klasične elektrodinamike svjetlosti.
Optika je vrlo važno polje istraživanja koje pruža alate za druge znanosti, posebno na astronomija, inženjering, Fotografija i medicina (oftalmologija i optometrija). Njoj dugujemo postojanje ogledala, leća, teleskopa, mikroskopi, laseri i sustavi optičko vlakno.
Povijest optike
Područje optike dio je brige ljudsko biće od davnina. Najraniji poznati pokušaji objektiva datiraju iz starog Egipta ili drevnog Mezopotamija, kao što je Nirmudska leća (700. pr. Kr.) izrađena u Asiriji.
Stari Grci također su se bavili razumijevanjem prirode svjetlosti, koju su razumjeli na temelju dvije perspektive: njezina primanja ili pogled i njegova emisija, budući da je prahistorijski Grci mislio da objekti emitiraju kopije sebe kroz svjetlost (tzv eidola). Filozofi poput Deócritusa, Epikura, Platona i Aristotela obilno su proučavali optiku.
Ove učenjake zamijenio je alkemičari i islamski znanstvenici tijekom srednjovjekovna vremena kao što je Al-Kindi (oko 801-873) i posebno Abu Ali-al-Hasan ili Alhazén (965-1040), koji se smatra ocem optike za svoje Knjiga optike (11. st.), gdje istražuje fenomene loma i refleksije.
The Renesansa European je to znanje donio na Zapad, posebno zahvaljujući Robertu Grossetesteu i Rogeru Baconu. Prve praktične naočale proizvedene su u Italiji oko 1286. Od tada nije prestala primjena optičkih leća u različite znanstvene svrhe.
Zahvaljujući optici, geniji Kopernikovog rasta, Galileo Galilei i Johannes Kepler mogli su izvoditi svoje astronomske studije. Kasnije, prvi mikroskopi omogućio otkriće života mikrobna i početak biologija i moderne medicine. The Znanstvena revolucija cijeli je u velikoj mjeri zaslužan za doprinos optike.
Fizička optika
Fizička optika je ona koja svjetlost promatra kao val koji se širi u prostoru prostor. To je grana optike koja je najvjernija principima i obrazloženja fizike, koristeći se znanje prethodni, kao što su Maxwellove jednadžbe, da navedemo važan primjer.
Na taj način brine o fizičkim pojavama kao što su interferencija, polarizacija ili difrakcija. Osim toga, predlaže prediktivne modele kako bi se znalo kako će se svjetlost ponašati u određenim situacijama ili u određenim medijima, kada nesustava numerička simulacija.
Geometrijska optika
Geometrijska optika se rađa iz geometrijske primjene zakona fenomenološki oko refrakcije i refleksije Willebrorda Snela van Royena (1580-1626), nizozemskog znanstvenika poznatog kao Snell.
Za to ova grana optike polazi od postojanja svjetlosne zrake, čije je ponašanje opisano pravilima geometrije kako bi se pronašle formule za leće, zrcala i dioptrije. Na taj način moguće je proučavati pojave kao npr Duga, širenje svjetlosti i prizme. Sve to pomoću Jezik od matematike.
Moderna optika
Suvremena grana optike nastaje s kvantnom fizikom i novim poljima znanja koja je potonja omogućila, kao i njezine eventualne primjene u inženjerstvu. Dakle, moderna optika obuhvaća ogromnu raznolikost novih područja istraživanje u pogledu svjetla i njegove primjene, uključujući:
- Mehanizmi lasera (pojačavanje svjetlosti simuliranom emisijom zračenja).
- Fotoelektrične ćelije, LED svjetla i metamaterijali.
- Optoelektronika, ruku pod ruku s računalstvoi digitalnu obradu slike.
- Rasvjetna tehnika, s primjenom u Fotografija, the kino kazalište i druga polja.
- Kvantna optika i fizičko proučavanje fotona kao svjetlosne čestice i svjetlosnog vala u isto vrijeme.
- Atmosferska optika i razumijevanje svjetlosnih procesa u atmosferi.