Optika

Optika(z řeckéhooptikós,což znamená „týkající se vidění “, odópsznamenající „oko, zrak “) je disciplínafyziky,která se v původním smyslu zabývásvětlem,jeho šířením v různých prostředích a na jejich rozhraních, zabývá se vzájemným působením světla alátky,zkoumá podstatu světla a další jevy, které se světlem souvisejí. Světlo je však pouze částíspektra elektromagnetického záření.Také ostatní druhy záření mají velké množství vlastností, které je vhodné popisovat prostřednictvím optiky. Optiku je tedy možné chápat jako „nauku ozáření“.

Členění optiky

Podle používaných metod má optika řadu poddisciplín:

Podle zaměření na část elektromagnetického spektra lze rozlišovat poddisciplíny:

Optika se objevuje také v souvislosti s jinými obory, např.

Geometrická optika

Geometrická optika je nejstarší částí optiky, přičemž vychází z předpokladu, že když jsou rozměry předmětů, skrze něž nebo okolo nichž se světlo šíří, mnohem větší než je jehovlnová délka,je vlnová povaha světla jen slabě rozeznatelná. Jeho chování může být popsáno pomocí paprsků splňujícíchgeometrickézákony.

Zákony geometrické optiky lze odvodit z Fermatova principu.Fermatův principříká, že světlo se šíří z jednoho bodu do druhého po takové dráze, že doba potřebná k proběhnutí této dráhy jeextrémní.Z toho plynou tři základní zákony geometrické optiky:

Vhomogennímaizotropnímprostředí se světlo šířípřímočařeve tvaru světelných paprsků.
Světelné svazky se šíří vzájemně na soběnezávisle.
Na rozhraní dvou homogenních a izotropních prostředí se světelné paprsky řídízákonem lomu(takéSnellův zákon) azákonem odrazu.

Geometrická optika umožnila konstrukci různýchoptických systémů,např.dalekohledů.

Svazková optika

Svazková optika popisuje formu šíření prostorově lokalizovaného světla, jež se zároveň šíří prostorem bezúhlové divergence.Typickými představiteli těchto vln jsouhermiteovské-gaussovské svazky,laguerreovské-gaussovské svazky a besselovské svazky.

Fotometrie

Představy ointenzitěbyly podnětem ke vzniku fotometrie. Fotometrie se zabývá měřenímenergetickéhoobsahu záření. Fotometrii lze považovat za součást radiometrie.

Vlnová optika

Vlnová optika respektujevlnovýcharakter světla, je však přiblížením (platným pro mnohé optické jevy), v němž je světlo popsáno pomocískalární funkce.Při popisu lze použítHuygensův princip.

Vlnová optika studuje jevy, které souvisí s vlnovým charakterem záření, jako např.interference,disperzeapolarizace.

Kvantová optika

Kvantová optika zohledňuje skutečnost, že v oblasti světla existují významné jevy, jež nejsou popsatelné klasickou fyzikou a je pro ně třeba použít přístupkvantové fyziky(obvyklekvantovou elektrodynamiku).

Mezi jevy, které ukazují na kvantový charakter záření, lze zařadit např.fotoelektrický jev.

Elektromagnetická optika

Elektromagnetická optika je postavena naMaxwellových rovnicíchjako obecném popisuelektromagnetického polea v souladu s tím charakterizuje světlo pomocívektorovýchveličin; představuje nejpřesnější teorii světla v rámciklasické fyziky.

Související články

Fyzika

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématuoptikanaWikimedia Commons
Slovníkové heslooptikave Wikislovníku