Optiğin ne olduğunu, tarihini, diğer bilimler üzerindeki etkisini ve fiziksel, geometrik ve modern optiğin nasıl farklılaştığını açıklıyoruz.
optik nedir?
Optik, bilimin bir dalıdır. fiziksel kendini araştırmaya adamış ışık görünür: özellikleri ve davranışı. Ayrıca, yaşamdaki olası uygulamalarını da analiz eder. insan oğlu, algılamak veya kullanmak için araçların yapımı gibi.
Işık, optik tarafından, davranışları (bizim için) diğer görünmez formlarınkine benzeyen bir elektromanyetik emisyon bandı olarak tanımlanmıştır. elektromanyetik spektrumultraviyole veya kızılötesi radyasyon gibi.
Bu, davranışının mekaniğine göre tanımlanabileceği anlamına gelir. dalgalar (ışık gibi davrandığı çok özel bağlamlar dışında parçacık) ve ışığın klasik elektrodinamiğinin yaklaşımları.
Optik, başkaları için araçlar sağlayan çok önemli bir araştırma alanıdır. bilimler, özellikle astronomi, mühendislik, fotoğrafçılık ve tıp (oftalmoloji ve optometri). Aynaların, merceklerin, teleskopların varlığını ona borçluyuz. mikroskoplar, lazerler ve sistemler Optik lif.
Optik tarihi
Optik alanı, günümüzün endişelerinin bir parçası olmuştur. insan oğlu eski zamanlardan beri. Bilinen en eski lens denemeleri eski Mısır'a ya da antik çağlara kadar uzanır. MezopotamyaAsur'da yapılan Nirmud lensi (MÖ 700) gibi.
Antik Yunanlılar ayrıca ışığın doğasını anlamakla da ilgilendiler ve bunu iki bakış açısına dayanarak anladılar: görüş ve emisyonundan bu yana Antik Yunanlılar nesnelerin ışık yoluyla kendilerinin kopyalarını yaydıklarını düşündüler. bayram). filozoflar Deócritus, Epicurus, Plato ve Aristoteles gibi onlar da optik üzerine bolca çalıştılar.
Bu alimlerin yerini simyacılar ve İslam alimleri döneminde orta Çağ zamanları Al-Kindi (c. 801-873) ve özellikle Abu Ali-al-Hasan veya Alhazén (965-1040) gibi, optik biliminin babası olarak kabul edilir. optik kitabı (11. yüzyıl), kırılma ve yansıma fenomenlerini araştırdığı yer.
bu Rönesans Avrupalı, özellikle Roberto Grosseteste ve Roger Bacon sayesinde bu bilgiyi Batı'ya getirdi. İlk pratik gözlükler 1286 civarında İtalya'da üretildi. O zamandan beri optik lenslerin çeşitli bilimsel amaçlarla uygulanması durmadı.
Optik sayesinde Kopernik, Galileo Galilei ve Johannes Kepler gibi devler astronomik çalışmalarını gerçekleştirebildiler. Daha sonra, ilk mikroskoplar hayatın keşfine izin verdi mikrobiyal ve başlangıcı Biyoloji ve modern tıp. bu Bilimsel devrim tamamı, büyük ölçüde optiğin katkısına bağlıdır.
Fiziksel optik
Fiziksel optik, ışığı uzayda yayılan bir dalga olarak kabul edendir. uzay. İlkelere ve ilkelere en sadık olan optik dalıdır. akıl yürütmeler fizikten yararlanarak bilgi Önemli bir örnek vermek gerekirse, Maxwell Denklemleri gibi önceki.
Bu şekilde, girişim, kutuplaşma veya kırınım gibi fiziksel olaylar hakkında endişelenir. Ek olarak, ışığın belirli durumlarda veya belirli ortamlarda, olmadığında nasıl davranacağını bilmek için öngörücü modeller önerir.sistemler Sayısal simülasyon.
geometrik optik
Geometrik optik, yasaların geometrik uygulamasından doğar. fenomenolojik Snell olarak bilinen Hollandalı bilim adamı Willebrord Snel van Royen (1580-1626) tarafından kırılma ve yansıma hakkında.
Bunun için, bu optik dalı, lensler, aynalar ve diyoptriler için formüller bulmak için davranışı geometri kurallarıyla tanımlanan bir ışık ışınının varlığından başlar. Bu şekilde, aşağıdaki gibi fenomenleri incelemek mümkündür. Gökkuşağı, ışığın yayılması ve prizmalar. Tüm bunları kullanarak dilim arasında matematik.
Modern optik
Çağdaş optik dalı, kuantum fiziği ve ikincisinin mümkün kıldığı yeni bilgi alanlarının yanı sıra mühendislikteki nihai uygulamaları ile ortaya çıkar. Bu nedenle, modern optik, çok çeşitli yeni alanları kapsar. Araştırma ışık ve uygulamaları ile ilgili olarak, aşağıdakiler dahil:
- Lazer mekanizmaları (simüle edilmiş radyasyon emisyonu ile ışığın amplifikasyonu).
- Fotoelektrik hücreler, LED ışıklar ve metamalzemeler.
- Optoelektronik, el ele bilgi işlem, ve dijital görüntü işleme.
- Aydınlatma mühendisliği, uygulamaları ile fotoğrafçılık, sinema ve diğer alanlar.
- Kuantum optiği ve fotonun bir ışık parçacığı ve bir ışık dalgası olarak aynı anda fiziksel olarak incelenmesi.
- Atmosferik optik ve atmosferik ışık süreçlerinin anlaşılması.