Mēs skaidrojam, kas ir optika, tās vēsturi, ietekmi uz citām zinātnēm un kā atšķiras fiziskā, ģeometriskā un mūsdienu optika.
Kas ir optika?
Optika ir filiāle fiziskais kurš ir veltīts izpētei gaisma redzams: tā īpašības un uzvedība. Tas arī analizē tā iespējamos lietojumus dzīves laikā cilvēks, tāpat kā instrumentu uzbūve tā noteikšanai vai lietošanai.
Optika gaismu ir definējusi kā elektromagnētisko emisiju joslu, kuras uzvedība ir līdzīga citām neredzamajām (mums) formām. elektromagnētiskais spektrs, piemēram, ultravioletais vai infrasarkanais starojums.
Tas nozīmē, ka tā uzvedību var aprakstīt saskaņā ar mehāniku viļņi (izņemot ļoti specifiskus kontekstus, kur gaisma darbojas kā a daļiņa) un gaismas klasiskās elektrodinamikas pieejas.
Optika ir ļoti svarīga pētniecības joma, kas nodrošina rīkus citiem Zinātnes, īpaši uz astronomija, inženierzinātnes, Fotogrāfija un medicīna (oftalmoloģija un optometrija). Viņai mēs esam parādā par spoguļiem, lēcām, teleskopiem, mikroskopi, lāzeri un sistēmas optiskā šķiedra.
Optikas vēsture
Optikas joma ir bijusi daļa no uzņēmuma bažām cilvēks kopš seniem laikiem. Agrākie zināmie objektīvu mēģinājumi datēti ar seno Ēģipti vai seno laiku Mezopotāmija, piemēram, Nirmuda lēca (700. g. p.m.ē.), kas izgatavota Asīrijā.
Senie grieķi rūpējās arī par gaismas būtības izpratni, ko viņi saprata, pamatojoties uz divām perspektīvām: tās uztveršanu vai skats un tā emisija, kopš senie grieķi domāja, ka objekti caur gaismu izstaro sevis kopijas (sauc eidola). Filozofi tāpat kā Deokrits, Epikūrs, Platons un Aristotelis, viņi plaši pētīja optiku.
Šos zinātniekus aizstāja ar alķīmiķi un islāma zinātniekiem laikā viduslaiki piemēram, Al-Kindi (ap 801-873) un īpaši Abu Ali-al-Hasan vai Alhazén (965-1040), kas tika uzskatīts par viņa optikas tēvu. Optikas grāmata (11. gadsimts), kur viņš pēta refrakcijas un atstarošanas parādības.
The Renesanse Eiropietis šīs zināšanas atnesa uz Rietumiem, īpaši pateicoties Roberto Grosseteste un Roger Bacon. Pirmās praktiskās brilles tika ražotas Itālijā ap 1286. gadu. Kopš tā laika optisko lēcu pielietošana dažādiem zinātniskiem mērķiem nav beigusies.
Pateicoties optikai, Kopernika auguma ģēniji Galilejs Galilejs un Johanness Keplers varēja veikt savus astronomiskos pētījumus. Vēlāk pirmais mikroskopi ļāva atklāt dzīvību mikrobu un sākuma bioloģija un mūsdienu medicīna. The Zinātniskā revolūcija viss lielā mērā ir saistīts ar optikas ieguldījumu.
Fiziskā optika
Fiziskā optika ir tāda, kas gaismu uzskata par viļņu, kas izplatās telpa. Tā ir optikas nozare, kas ir visvairāk uzticīga principiem un argumentācijas fizikas, izmantojot zināšanas iepriekšējie, piemēram, Maksvela vienādojumi, lai minētu svarīgu piemēru.
Tādā veidā tas uztraucas par tādām fiziskām parādībām kā traucējumi, polarizācija vai difrakcija. Turklāt tiek piedāvāti prognozēšanas modeļi, lai uzzinātu, kā gaisma izturēsies noteiktās situācijās vai noteiktos plašsaziņas līdzekļos, kad tā navsistēmas skaitliskā simulācija.
Ģeometriskā optika
Ģeometriskā optika rodas no likumu ģeometriskās piemērošanas fenomenoloģiski par refrakciju un atspulgu, ko autors Vilebrors Snels van Rojens (1580-1626), holandiešu zinātnieks, pazīstams kā Snels.
Šim nolūkam šī optikas nozare sākas ar gaismas staru esamību, kura uzvedību apraksta ģeometrijas noteikumi, lai atrastu formulas lēcām, spoguļiem un dioptrijām. Tādā veidā iespējams pētīt tādas parādības kā Varavīksne, gaismas un prizmu izplatīšanās. Tas viss, izmantojot valodu no matemātika.
Mūsdienu optika
Mūsdienu optikas nozare rodas ar kvantu fiziku un jaunajām zināšanu jomām, ko tā padarīja iespējamu, kā arī tās iespējamo pielietojumu inženierzinātnēs. Tādējādi mūsdienu optika ietver milzīgu dažādu jaunu jomu klāstu pētījumiem par gaismu un tās lietojumiem, tostarp:
- Lāzera mehānismi (gaismas pastiprināšana ar imitētu starojuma emisiju).
- Fotoelementi, LED gaismas un metamateriāli.
- Optoelektronika, roku rokā ar skaitļošanaun digitālo attēlu apstrādi.
- Apgaismojuma inženierija ar pielietojumu Fotogrāfija, kinoteātris un citās jomās.
- Kvantu optika un fotona kā gaismas daļiņas un gaismas viļņa fiziskā izpēte vienlaikus.
- Atmosfēras optika un izpratne par atmosfēras gaismas procesiem.