Мы объясняем, что такое оптика, ее история, влияние на другие науки и чем отличаются физическая, геометрическая и современная оптика.
Что такое оптика?
Оптика - это отрасль физический кто занимается изучением светлый видимый: его свойства и его поведение. Также анализируются его возможные применения в жизни человек, как и конструкция инструментов для его обнаружения или использования.
Свет был определен оптикой как полоса электромагнитных излучений, поведение которой аналогично поведению других невидимых (для нас) форм света. электромагнитный спектр, например, ультрафиолетовое или инфракрасное излучение.
Это означает, что его поведение можно описать согласно механике волны (за исключением очень специфических контекстов, когда свет действует как частица) и подходы классической электродинамики света.
Оптика - очень важная область исследований, предоставляющая инструменты для других. Наук, особенно астрономия, инженерия, Фотография и медицина (офтальмология и оптометрия). Ей мы обязаны наличием зеркал, линз, телескопов, микроскопы, лазеры и системы оптоволокно.
История оптики
Область оптики была частью заботы человек с древних времен. Самые ранние известные попытки линз относятся к Древнему Египту или древнему Египту. Месопотамия, например линза Нирмуда (700 г. до н.э.), изготовленная в Ассирии.
Древние греки также были заинтересованы в понимании природы света, которую они понимали, исходя из двух точек зрения: его восприятия или Посмотреть и его эмиссия, так как древние греки думал, что объекты испускают копии самих себя через свет (называемый эйдола). Философы подобно Деокриту, Эпикуру, Платону и Аристотелю они много изучали оптику.
Этих ученых заменили алхимики и исламские ученые во время средневековье такие как Аль-Кинди (ок. 801-873) и особенно Абу Али-аль-Хасан или Альхазен (965-1040), считающийся отцом оптики для своих Книга по оптике (11 век), где исследует явления преломления и отражения.
В Ренессанс European принес эти знания на Запад, особенно благодаря Роберто Гроссетесте и Роджеру Бэкону. Первые практические очки были изготовлены в Италии около 1286 года. С тех пор применение оптических линз для различных научных целей не прекращалось.
Благодаря оптике гении уровня Коперника, Галилео Галилей и Иоганн Кеплер смогли проводить свои астрономические исследования. Позже первые микроскопы позволил открытие жизни микробный и начало биология и современная медицина. В Научная революция Все это в значительной степени связано с вкладом оптики.
Физическая оптика
Физическая оптика - это та, которая рассматривает свет как волну, распространяющуюся в космос. Это отрасль оптики, наиболее верная принципам и рассуждения физики, используя знание предыдущие, такие как уравнения Максвелла, чтобы процитировать важный пример.
Таким образом, его беспокоят физические явления, такие как интерференция, поляризация или дифракция. Кроме того, он предлагает прогностические модели, чтобы знать, как свет будет вести себя в определенных ситуациях или в определенных средах, когда несистемы Численное моделирование.
Геометрическая оптика
Геометрическая оптика рождается из геометрического применения законов феноменологический вокруг преломления и отражения Виллебрда Снеля ван Ройена (1580-1626), голландского ученого, известного как Снелл.
Для этого эта ветвь оптики начинается с существования светового луча, поведение которого описывается правилами геометрии, чтобы найти формулы для линз, зеркал и диоптрий. Таким образом можно изучать такие явления, как Радуга, распространение света и призм. Все это с помощью язык принадлежащий математика.
Современная оптика
Современная ветвь оптики возникает вместе с квантовой физикой и новыми областями знаний, которые стали возможными, а также с ее возможными приложениями в технике. Таким образом, современная оптика охватывает огромное множество новых областей исследовательская работа относительно света и его применений, в том числе:
- Механизмы лазера (усиление света за счет имитации испускания излучения).
- Фотоэлементы, светодиодные фонари и метаматериалы.
- Оптоэлектроника, рука об руку с вычисление, и цифровая обработка изображений.
- Светотехника, с применением в Фотография, то кинотеатр и другие поля.
- Квантовая оптика и физическое изучение фотона как легкой частицы и световой волны одновременно.
- Оптика атмосферы и понимание световых процессов в атмосфере.