Nous expliquons ce qu'est l'optique, son histoire, son impact sur les autres sciences et en quoi l'optique physique, géométrique et moderne diffère.
Qu'est-ce que l'optique ?
L'optique est une branche de la physique qui se consacre à l'étude de lumière visible : ses propriétés et son comportement. Il analyse également ses applications possibles dans la vie du être humain, tout comme la construction d'instruments pour le détecter ou l'utiliser.
La lumière a été définie par l'optique comme une bande d'émissions électromagnétiques, dont le comportement est similaire à celui d'autres formes invisibles (pour nous) de la spectre électromagnétique, tels que les rayons ultraviolets ou infrarouges.
Cela signifie que son comportement peut être décrit selon la mécanique de vagues (sauf dans des contextes très particuliers où la lumière agit comme un particule) et les approches de l'électrodynamique classique de la lumière.
L'optique est un domaine de recherche très important qui fournit des outils pour les autres les sciences, en particulier à la astronomie, ingénierie, La photographie et la médecine (ophtalmologie et optométrie). C'est à elle que l'on doit l'existence des miroirs, des lentilles, des télescopes, microscopes, lasers et systèmes fibre optique.
Histoire de l'optique
Le domaine de l'optique a fait partie des préoccupations des être humain depuis les temps anciens. Les premières tentatives de lentilles connues remontent à l'Égypte ancienne ou à l'Antiquité Mésopotamie, comme la lentille Nirmud (700 avant JC) fabriquée en Assyrie.
Les anciens Grecs se préoccupaient également de comprendre la nature de la lumière, qu'ils comprenaient selon deux perspectives : sa réception ou voir et son émission, puisque le Grecs anciens pensaient que les objets émettaient des copies d'eux-mêmes par la lumière (appelée eidole). Philosophes comme Deócritus, Epicurus, Platon et Aristote, ils étudièrent abondamment l'optique.
Ces savants ont été remplacés par les alchimistes et les scientifiques islamiques au cours de la époque médiévale comme Al-Kindi (c. 801-873) et surtout Abu Ali-al-Hasan ou Alhazén (965-1040), considéré comme le père de l'optique pour ses Livre d'optique (XIe siècle), où il explore les phénomènes de réfraction et de réflexion.
le Renaissance European a apporté cette connaissance en Occident, notamment grâce à Roberto Grosseteste et Roger Bacon. Les premières lunettes pratiques ont été fabriquées en Italie vers 1286. Depuis lors, l'application des lentilles optiques à diverses fins scientifiques n'a pas cessé.
Grâce à l'optique, des génies de la stature de Copernic, Galileo Galilei et Johannes Kepler ont pu mener à bien leurs études astronomiques. Plus tard, le premier microscopes permis la découverte de la vie microbien et le début de la la biologie et la médecine moderne. La Révolution scientifique tout est dû, dans une large mesure, à l'apport de l'optique.
Optique physique
L'optique physique est celle qui considère la lumière comme une onde se propageant dans le espace. C'est la branche de l'optique la plus fidèle aux principes et raisonnements de physique, en utilisant connaissance précédentes telles que les équations de Maxwell, pour citer un exemple important.
De cette façon, il s'inquiète des phénomènes physiques tels que les interférences, la polarisation ou la diffraction. De plus, il propose des modèles prédictifs pour savoir comment la lumière se comportera dans certaines situations ou dans certains médias, lorsqu'elle n'est passystèmes simulation numérique.
Optique géométrique
L'optique géométrique est née de l'application géométrique des lois phénoménologique autour de la réfraction et de la réflexion par Willebrord Snel van Royen (1580-1626), le scientifique néerlandais connu sous le nom de Snell.
Pour cela, cette branche de l'optique part de l'existence d'un rayon lumineux, dont le comportement est décrit par les règles de la géométrie pour trouver des formules pour les lentilles, les miroirs et les dioptries. De cette façon, il est possible d'étudier des phénomènes tels que arc en ciel, la propagation de la lumière et des prismes. Tout cela en utilisant le Langue des matematiques.
Optique moderne
La branche contemporaine de l'optique naît avec la physique quantique et les nouveaux domaines de connaissances qu'elle a rendus possibles, ainsi que ses éventuelles applications en ingénierie. Ainsi, l'optique moderne englobe une énorme variété de nouveaux domaines de rechercher concernant la lumière et ses applications, y compris :
- Les mécanismes du laser (amplification de la lumière par émission simulée de rayonnement).
- Cellules photoélectriques, lumières LED et métamatériaux.
- L'optoélectronique, main dans la main avec l'informatique, et le traitement d'images numériques.
- Ingénierie de l'éclairage, avec des applications dans le La photographie, la cinéma et d'autres domaines.
- L'optique quantique et l'étude physique du photon en tant que particule lumineuse et onde lumineuse à la fois.
- Optique atmosphérique et compréhension des processus lumineux atmosphériques.