Vă explicăm ce este optica, istoria ei, impactul asupra altor științe și cum diferă optica fizică, geometrică și modernă.
Ce este optica?
Optica este o ramură a fizic care se dedică studiului ușoară vizibil: proprietățile și comportamentul său. De asemenea, analizează posibilele sale aplicații în viața ființă umană, la fel ca și construcția instrumentelor de detectare sau utilizare.
Lumina a fost definită de optică ca o bandă de emisii electromagnetice, al cărei comportament este similar cu cel al altor forme invizibile (pentru noi) ale spectru electromagnetic, cum ar fi radiațiile ultraviolete sau infraroșii.
Aceasta înseamnă că comportamentul său poate fi descris în funcție de mecanica valuri (cu excepția unor contexte foarte specifice în care lumina acționează ca a particulă) și abordările electrodinamicii clasice a luminii.
Optica este un domeniu foarte important de cercetare care oferă instrumente altora Științe, în special către astronomie, Inginerie, Fotografie și medicină (oftalmologie și optometrie). Lui îi datorăm existența oglinzilor, lentilelor, telescoapelor, microscoape, lasere și sisteme fibra optica.
Istoria opticii
Domeniul opticii a făcut parte din preocupările ființă umană din vremuri stravechi. Cele mai timpurii încercări cunoscute de lentile datează din Egiptul antic sau antic Mesopotamia, precum lentila Nirmud (700 î.Hr.) realizată în Asiria.
Grecii antici erau preocupați și de înțelegerea naturii luminii, pe care o înțelegeau pe baza a două perspective: recepția ei sau vedere și emisia acesteia, din moment ce grecii antici credea că obiectele emit copii ale lor prin intermediul luminii (numite eidola). Filosofii precum Deócrit, Epicur, Platon și Aristotel au studiat optica abundent.
Acești savanți au fost înlocuiți de alchimiştilor iar oamenii de știință islamici în timpul timpuri medievale precum Al-Kindi (c. 801-873) și mai ales Abu Ali-al-Hasan sau Alhazén (965-1040), considerat părintele opticii pentru Carte de optică (sec. XI), unde explorează fenomenele de refracție și reflexie.
The Renaştere Europeanul a adus aceste cunoștințe în Occident, în special datorită lui Roberto Grosseteste și Roger Bacon. Primii ochelari practici au fost fabricați în Italia în jurul anului 1286. De atunci, aplicarea lentilelor optice în diverse scopuri științifice nu a încetat.
Datorită opticii, genii de talia lui Copernic, Galileo Galilei și Johannes Kepler și-au putut realiza studiile astronomice. Mai târziu, primul microscoape a permis descoperirea vieții microbiană și începutul biologie și medicina modernă. The Revoluție științifică întreg se datorează, în mare măsură, aportului opticii.
Optica fizica
Optica fizică este cea care consideră lumina ca o undă care se propagă în spaţiu. Este ramura opticii cea mai fidelă principiilor și raționamente de fizică, făcând uz de cunoştinţe anterioare, cum ar fi Ecuațiile lui Maxwell, pentru a cita un exemplu important.
În acest fel, își face griji cu privire la fenomene fizice, cum ar fi interferența, polarizarea sau difracția. În plus, propune modele predictive pentru a ști cum se va comporta lumina în anumite situații sau în anumite medii, atunci când nusisteme simulare numerica.
Optica geometrica
Optica geometrică se naște din aplicarea geometrică a legilor fenomenologice în jurul refracției și reflexiei de Willebrord Snel van Royen (1580-1626), savantul olandez cunoscut sub numele de Snell.
Pentru aceasta, această ramură a opticii pleacă de la existența unei raze de lumină, al cărei comportament este descris de regulile geometriei pentru a găsi formule pentru lentile, oglinzi și dioptrii. În acest fel se pot studia fenomene precum Curcubeu, propagarea luminii și prismelor. Toate acestea folosind limba al matematica.
Optica moderna
Ramura contemporană a opticii ia naștere odată cu fizica cuantică și noile domenii de cunoaștere pe care aceasta din urmă le-a făcut posibile, precum și eventualele ei aplicații în inginerie. Astfel, optica modernă cuprinde o varietate enormă de noi domenii ale cercetare în ceea ce privește lumina și aplicațiile acesteia, inclusiv:
- Mecanismele laserului (amplificarea luminii prin emisie simulată de radiație).
- Celule fotoelectrice, lumini LED și metamateriale.
- Optoelectronica, mână în mână cu tehnica de calculși procesarea digitală a imaginilor.
- Inginerie de iluminat, cu aplicații în Fotografie, cel Cinema si alte domenii.
- Optica cuantică și studiul fizic al fotonului ca particule de lumină și undă de lumină în același timp.
- Optica atmosferică și înțelegerea proceselor luminii atmosferice.