οπτική

Εξηγούμε τι είναι η οπτική, την ιστορία της, τον αντίκτυπό της σε άλλες επιστήμες και πώς διαφέρουν η φυσική, η γεωμετρική και η σύγχρονη οπτική.

Η οπτική μελετά τις ιδιότητες του φωτός και πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν.

Τι είναι η οπτική;

Η οπτική είναι κλάδος του φυσικός ο οποίος είναι αφοσιωμένος στη μελέτη του φως ορατό: οι ιδιότητες και η συμπεριφορά του. Αναλύει επίσης τις πιθανές εφαρμογές του στη ζωή του ανθρώπινο ον, όπως και η κατασκευή οργάνων για την ανίχνευση ή τη χρήση του.

Το φως έχει οριστεί από την οπτική ως μια ζώνη ηλεκτρομαγνητικών εκπομπών, της οποίας η συμπεριφορά είναι παρόμοια με αυτή άλλων αόρατων μορφών (για εμάς) ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, όπως η υπεριώδης ή υπέρυθρη ακτινοβολία.

Αυτό σημαίνει ότι η συμπεριφορά του μπορεί να περιγραφεί σύμφωνα με τη μηχανική του κυματιστά (εκτός από πολύ συγκεκριμένα πλαίσια όπου το φως δρα ως α σωματίδιο) και τις προσεγγίσεις της κλασικής ηλεκτροδυναμικής του φωτός.

Η οπτική είναι ένα πολύ σημαντικό πεδίο έρευνας που παρέχει εργαλεία σε άλλους Επιστήμες, ειδικά στο αστρονομία, μηχανική, Φωτογραφία και ιατρική (οφθαλμολογία και οπτομετρία). Σε αυτήν οφείλουμε την ύπαρξη καθρεφτών, φακών, τηλεσκοπίων, μικροσκόπια, λέιζερ και συστήματα οπτική ίνα.

Ιστορία της οπτικής

Η οπτική επέτρεψε εφευρέσεις ζωτικής σημασίας για την επιστήμη, όπως τα μικροσκόπια.

Ο τομέας της οπτικής υπήρξε μέρος των ανησυχιών του ανθρώπινο ον από τα αρχαία χρόνια. Οι παλαιότερες γνωστές προσπάθειες φακών χρονολογούνται από την αρχαία Αίγυπτο ή την αρχαία Μεσοποταμία, όπως ο φακός Nirmud (700 π.Χ.) που κατασκευάστηκε στην Ασσυρία.

Οι αρχαίοι Έλληνες ασχολούνταν επίσης με την κατανόηση της φύσης του φωτός, την οποία κατανοούσαν με βάση δύο προοπτικές: τη λήψη ή θέα και την εκπομπή του, αφού το αρχαίοι Έλληνες πίστευε ότι τα αντικείμενα εξέπεμπαν αντίγραφα του εαυτού τους μέσω του φωτός (καλ eidola). Φιλόσοφοι Όπως ο Δεόκριτος, ο Επίκουρος, ο Πλάτωνας και ο Αριστοτέλης σπούδασαν άφθονα οπτική.

Αυτοί οι μελετητές αντικαταστάθηκαν από τους αλχημιστές και ισλαμιστές επιστήμονες κατά τη διάρκεια του μεσαιωνικά χρόνια όπως ο Al-Kindi (περ. 801-873) και ιδιαίτερα ο Abu Ali-al-Hasan ή Alhazén (965-1040), που θεωρείται ο πατέρας της οπτικής για Βιβλίο οπτικών (11ος αιώνας), όπου εξερευνά τα φαινόμενα διάθλασης και ανάκλασης.

ο αναγέννηση Ο Ευρωπαϊκός έφερε αυτή τη γνώση στη Δύση, ειδικά χάρη στον Roberto Grosseteste και τον Roger Bacon. Τα πρώτα πρακτικά γυαλιά κατασκευάστηκαν στην Ιταλία γύρω στο 1286. Έκτοτε, η εφαρμογή οπτικών φακών για διάφορους επιστημονικούς σκοπούς δεν έχει σταματήσει.

Χάρη στην οπτική, ιδιοφυΐες του αναστήματος του Κοπέρνικου, ο Γαλιλαίος Γαλιλαίος και ο Γιοχάνες Κέπλερ μπόρεσαν να πραγματοποιήσουν τις αστρονομικές τους μελέτες. Αργότερα, το πρώτο μικροσκόπια επέτρεψε την ανακάλυψη της ζωής μικροβιακός και την έναρξη του βιολογία και σύγχρονη ιατρική. ο Επιστημονική επανάσταση ολόκληρο οφείλεται, σε μεγάλο βαθμό, στη συμβολή της οπτικής.

Φυσική οπτική

Η φυσική οπτική είναι αυτή που θεωρεί το φως ως ένα κύμα που διαδίδεται στο χώρος. Είναι ο κλάδος της οπτικής που είναι πιο πιστός στις αρχές και συλλογισμούς της φυσικής, κάνοντας χρήση της η γνώση προηγούμενες όπως οι Εξισώσεις του Maxwell, για να αναφέρω ένα σημαντικό παράδειγμα.

Με αυτόν τον τρόπο, ανησυχεί για φυσικά φαινόμενα όπως παρεμβολές, πόλωση ή περίθλαση. Επιπλέον, προτείνει μοντέλα πρόβλεψης για να γνωρίζουμε πώς θα συμπεριφέρεται το φως σε ορισμένες καταστάσεις ή σε ορισμένα μέσα, όταν δενσυστήματα αριθμητική προσομοίωση.

Γεωμετρική οπτική

Η γεωμετρική οπτική επιτρέπει τη μελέτη φαινομένων όπως τα ουράνια τόξα και τα πρίσματα.

Η γεωμετρική οπτική γεννιέται από τη γεωμετρική εφαρμογή των νόμων φαινομενολογικές γύρω από τη διάθλαση και την ανάκλαση από τον Willebrord Snel van Royen (1580-1626), τον Ολλανδό επιστήμονα γνωστό ως Snell.

Για αυτό, αυτός ο κλάδος της οπτικής ξεκινά από την ύπαρξη μιας ακτίνας φωτός, της οποίας η συμπεριφορά περιγράφεται από τους κανόνες της γεωμετρίας για την εύρεση τύπων για φακούς, καθρέφτες και διόπτρες. Με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατή η μελέτη φαινομένων όπως π.χ ΟΥΡΑΝΙΟ ΤΟΞΟ, η διάδοση του φωτός και των πρισμάτων. Όλα αυτά χρησιμοποιώντας το Γλώσσα απο μαθηματικά.

Σύγχρονη οπτική

Ο σύγχρονος κλάδος της οπτικής προκύπτει με την κβαντική φυσική και τα νέα γνωστικά πεδία που η τελευταία κατέστησε δυνατή, καθώς και τις ενδεχόμενες εφαρμογές της στη μηχανική. Έτσι, η σύγχρονη οπτική περιλαμβάνει μια τεράστια ποικιλία νέων πεδίων έρευνα σχετικά με το φως και τις εφαρμογές του, συμπεριλαμβανομένων:

  • Οι μηχανισμοί του λέιζερ (ενίσχυση φωτός με προσομοίωση εκπομπής ακτινοβολίας).
  • Φωτοηλεκτρικά κύτταρα, φώτα LED και μεταϋλικά.
  • Οπτοηλεκτρονική, χέρι-χέρι με χρήση υπολογιστήκαι ψηφιακή επεξεργασία εικόνας.
  • Μηχανική φωτισμού, με εφαρμογές στο Φωτογραφία, ο κινηματογράφος και άλλα πεδία.
  • Η κβαντική οπτική και η φυσική μελέτη του φωτονίου ως σωματίδιο φωτός και ως κύμα φωτός ταυτόχρονα.
  • Ατμοσφαιρική οπτική και κατανόηση διεργασιών ατμοσφαιρικού φωτός.
!-- GDPR -->