Vi förklarar vad optik är, dess historia, inverkan på andra vetenskaper och hur fysisk, geometrisk och modern optik skiljer sig åt.
Vad är optik?
Optik är en gren av fysisk som är dedikerad till studiet av ljus synlig: dess egenskaper och dess beteende. Den analyserar också dess möjliga tillämpningar i livet människa, liksom konstruktionen av instrument för att upptäcka eller använda den.
Ljus har definierats av optik som ett band av elektromagnetiska emissioner, vars beteende liknar det hos andra osynliga former (för oss) av elektromagnetiskt spektrum, såsom ultraviolett eller infraröd strålning.
Detta innebär att dess beteende kan beskrivas enligt mekaniken hos vågor (förutom i mycket specifika sammanhang där ljus fungerar som en partikel) och tillvägagångssätten för klassisk ljuselektrodynamik.
Optik är ett mycket viktigt forskningsområde som ger verktyg åt andra Vetenskaper, särskilt till astronomi, ingenjörskonst, Fotografi och medicin (oftalmologi och optometri). Till henne är vi skyldiga existensen av speglar, linser, teleskop, mikroskop, lasrar och system optisk fiber.
Optikens historia
Området optik har varit en del av angelägenheterna för människa sedan urminnes tider. De tidigaste kända linsförsöken går tillbaka till det gamla Egypten eller antika Mesopotamien, såsom Nirmud-linsen (700 f.Kr.) tillverkad i Assyrien.
De gamla grekerna var också intresserade av att förstå ljusets natur, som de förstod utifrån två perspektiv: dess mottagande eller se och dess utsläpp, eftersom gamla greker trodde att föremål sänder ut kopior av sig själva genom ljus (kallas eidola). Filosofer liksom Deócritus, Epicurus, Platon och Aristoteles studerade de optik rikligt.
Dessa forskare ersattes av alkemister och islamiska vetenskapsmän under medeltiden såsom Al-Kindi (ca 801-873) och särskilt Abu Ali-al-Hasan eller Alhazén (965-1040), anses vara optikens fader för sin Optik bok (1000-talet), där han utforskar fenomenen brytning och reflektion.
De Renässans European tog med sig den kunskapen till väst, särskilt tack vare Roberto Grosseteste och Roger Bacon. De första praktiska glasögonen tillverkades i Italien omkring 1286. Sedan dess har användningen av optiska linser för olika vetenskapliga ändamål inte upphört.
Tack vare optiken kunde genier av Copernicus, Galileo Galilei och Johannes Kepler utföra sina astronomiska studier. Senare den första mikroskop tillät upptäckten av livet mikrobiell och början av biologi och modern medicin. De Vetenskaplig revolution Hela beror till stor del på optikens bidrag.
Fysisk optik
Fysisk optik är en som betraktar ljus som en våg som utbreder sig i Plats. Det är den gren av optik som är mest trogen principerna och resonemang av fysiken, att använda sig av kunskap tidigare såsom Maxwells ekvationer, för att nämna ett viktigt exempel.
På det sättet oroar den sig för fysiska fenomen som störningar, polarisering eller diffraktion. Dessutom föreslår den prediktiva modeller för att veta hur ljus kommer att bete sig i vissa situationer eller i vissa medier, när intesystem Numerisk Simulation.
Geometrisk optik
Geometrisk optik är född ur den geometriska tillämpningen av lagarna fenomenologiska kring brytning och reflektion av Willebrord Snel van Royen (1580-1626), den holländska vetenskapsmannen känd som Snell.
För detta utgår denna gren av optik från förekomsten av en ljusstråle, vars beteende beskrivs av geometrins regler för att hitta formler för linser, speglar och dioptrier. På så sätt går det att studera fenomen som t.ex Regnbåge, spridningen av ljus och prismor. Allt detta med hjälp av språk av matematik.
Modern optik
Den samtida grenen av optik uppstår med kvantfysiken och de nya kunskapsområden som den senare möjliggjorde, såväl som dess eventuella tillämpningar inom teknik. Således omfattar modern optik en enorm mängd nya områden av forskning angående ljus och dess tillämpningar, inklusive:
- Lasers mekanismer (förstärkning av ljus genom simulerad strålning).
- Fotoceller, LED-ljus och metamaterial.
- Optoelektronik, hand i hand med datoranvändningoch digital bildbehandling.
- Ljusteknik, med tillämpningar inom Fotografi, den biograf och andra områden.
- Kvantoptik och den fysiska studien av fotonen som en ljuspartikel och en ljusvåg på samma gång.
- Atmosfärisk optik och förståelse av atmosfäriska ljusprocesser.