• Sunday August 1,2021

Optik

Wir erklären Ihnen, was Optik ist, ihre Geschichte, Auswirkungen auf andere Wissenschaften und wie sich physikalische, geometrische und moderne Optik unterscheiden.

Die Optik untersucht die Eigenschaften von Licht und wie sie verwendet werden können.
  1. Was ist die Optik?

Die Optik ist ein Teilgebiet der Physik, das sich dem Studium des sichtbaren Lichts widmet : seinen Eigenschaften und seinem Verhalten. Es analysiert auch seine möglichen Anwendungen im Leben des Menschen, wie die Konstruktion von Instrumenten zur Erkennung oder Verwendung.

Licht wurde von der Optik als ein Streifen elektromagnetischer Emissionen definiert, dessen Verhalten anderen unsichtbaren (für uns) Formen des elektromagnetischen Spektrums ähnlich ist, beispielsweise ultravioletter oder infraroter Strahlung.

Dies bedeutet, dass ihr Verhalten nach der Wellenmechanik (außer in sehr spezifischen Zusammenhängen, in denen das Licht als Teilchen wirkt) und der Elektrodyn-Annäherung beschrieben werden kann. Klassische Physik des Lichts.

Die Optik ist ein sehr wichtiges Forschungsgebiet, das die anderen Wissenschaften mit Instrumenten wie Astronomie, Ingenieurwissenschaften, Fotografie und Medizin (Ophthalmologie) versorgt a und optometr a). Dem verdanken wir die Existenz von Spiegeln, Linsen, Teleskopen, Mikroskopen, Lasern und Lichtleitersystemen.

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  1. Geschichte der Optik

Die Optik ermöglichte wichtige Erfindungen für die Wissenschaft, beispielsweise Mikroskope.

Das Gebiet der Optik ist seit der Antike Teil menschlicher Belange. Die ersten Versuche mit bekannten Linsen stammen aus dem alten Ägypten oder dem alten Mesopotamien, wie beispielsweise die in Assyrien hergestellte Nirmud-Linse (700 v. Chr.).

Die alten Griechen machten sich auch Sorgen um das Verständnis der Natur des Lichts, das sie aus zwei Perspektiven verstanden: ihrer Rezeption oder Vision und ihrer Emission, da die alten Griechen dachten, dass Objekte Kopien von sich selbst durch Licht emittierten (genannt eidola ). Philosophen wie Deócritus, Epicurus, Plato und Aristoteles studierten intensiv Optik.

Die Erleichterung dieser Gelehrten bestand aus islamischen Alchemisten und Wissenschaftlern im europäischen Mittelalter, wie Al-Kindi (ca. 801-873) und insbesondere Abu Ali-al-Hasan oder Alhazén (965-1040), der als der Vater der Optik für sein Buch der Optik (11. Jahrhundert), in dem er die Phänomene der Brechung und Reflexion erforschte.

Die europäische Renaissance brachte dieses Wissen in den Westen, insbesondere dank Roberto Grosseteste und Roger Bacon. Die ersten praktischen Gläser wurden um 1286 in Italien hergestellt . Seitdem hat die Anwendung von optischen Linsen für verschiedene wissenschaftliche Zwecke nicht aufgehört.

Dank der Optik konnten Genies wie Copernicus, Galileo Galilei und Johannes Kepler ihre astronomischen Studien durchführen. Später ermöglichten die ersten Mikroskope die Entdeckung des mikrobiellen Lebens und den Beginn der modernen Biologie und Medizin. Die gesamte wissenschaftliche Revolution ist weitgehend auf den Beitrag der Optik zurückzuführen .

  1. Physikalische Optik

Die physikalische Optik betrachtet Licht als eine Welle, die sich im Raum ausbreitet . Mit anderen Worten, es ist der Zweig der Optik, der den Prinzipien und Argumenten der Physik am nächsten kommt, wobei Vorkenntnisse wie die Maxwellschen Gleichungen herangezogen werden, um ein wichtiges Beispiel zu nennen.

Auf diese Weise kümmert er sich um physikalische Phänomene wie Interferenz, Polarisation oder Beugung . Darüber hinaus werden Vorhersagemodelle vorgeschlagen, um zu wissen, wie sich Licht in bestimmten Situationen oder in bestimmten Medien verhält, wenn es sich nicht um numerische Simulationssysteme handelt.

  1. Geometrische Optik

Mit der geometrischen Optik können Sie Phänomene wie Regenbogen und Prismen untersuchen.

Die geometrische Optik beruht auf der geometrischen Anwendung phänomenologischer Gesetze in Bezug auf die Brechung und Reflexion von Willebrord Snel van Royen (1580-1626), dem niederländischen Wissenschaftler namens Snell.

Dazu gehört dieser Zweig des optischen Teils zur Existenz eines Lichtstrahls, dessen Verhalten durch die Regeln der Geometrie beschrieben wird, um Formeln zu finden, die Linsen, Spiegeln und Dioptrien entsprechen. Auf diese Weise können Phänomene wie Regenbogen, Lichtausbreitung und Prismen untersucht werden . All dies in der Sprache der Mathematik.

  1. Moderne Optik

Der heutige Zweig der Optik entsteht mit der Quantenphysik und den neuen Wissensgebieten, die diese ermöglichte, sowie ihren möglichen Anwendungen durch die Technik. a. Die moderne Optik umfasst somit eine Vielzahl neuer Forschungsfelder in Bezug auf Licht und seine Anwendungen, darunter:

  • Die Lasermechanismen (Lichtverstärkung durch simulierte Strahlungsemission).
  • Fotozellen, LED-Leuchten und Metamaterialien.
  • Optoelektronik, Hand in Hand mit Informatik und digitale Bildverarbeitung.
  • Lichttechnik mit Anwendungen in Fotografie, Film und anderen Bereichen.
  • Quantenoptik und das physikalische Studium des Fotos als Lichtteilchen und Lichtwelle zugleich.
  • Atmosphärische Optik und das Verständnis atmosphärischer Beleuchtungsprozesse.

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