Optika

Šiam straipsniui ar jo daliaitrūksta išnašų į patikimus šaltinius.
Jūs galite padėti Vikipedijai pridėdamitinkamas išnašassu šaltiniais.

Optika–fizikosmokslo šaka, tiriantišviesoselgesį ir savybes, taip patšviesossąveiką sumaterija.Optika nagrinėja regimosios, infraraudonos ir ultravioletinėsšviesoselgesį. Tačiaušviesayraelektromagnetinės bangosir tokie pat reiškiniai stebimi irRentgeno spindulių,mikrobangų, radijo bangų ir kitose elektromagnetinės spinduliuotės spektro srityse. Taigi optiką galima laikytielektromagnetizmoposkyriu. Kai kuriuose optiniuose reiškiniuose pasireiškia kvantinė šviesos prigimtis, taip susiejant optiką sukvantine mechanika.Praktikoje absoliuti optinių reiškinių dauguma aprašoma pasinaudojant elektromagnetiniu artiniu ir jo pagrindu –Maksvelo lygtimis.

Istorija

Žmogus pradėjo domėtis šviesos reiškiniais ir juos stebėti labai seniai. Pirmąsias susistemintas ir apibendrintas žinias apie šviesos reiškinius ir jų aiškinimą graikų filosofas Euklidas (V–VI a. pr. m. e.) išdėstė dviejuose veikaluose – „Optikoje “ir „Katoprikoje “. Vėliau Aristotelis (384–332 m. pr. m. e.) ir Ptolemėjus (II a.) išnagrinėjo šviesos lūžimo dėsnius. Kas yra šviesa ilgą laiką buvo neaišku. Kai kurie graikų filosofai teigė, kad šviesa išeina iš stebėtojų akių, apšviečia kūnus ir dėl to mes galime matyti. Šis teiginys nepasitvirtino, nes tamsoje akys nemato.

AtomistųEpikūro(341–270 m. pr. m. e.), Liukrecijaus Karo (apie99–55 m. pr. m. e.) ir kitų raštuose užtinkame šviesos dalelių (korpuskulių) pradmenis. Jie teigė, kad šviesa yra iš daiktų išspinduliuojamos plonos plėvelės, vadinamos „kopijomis “, t. y. akis kūnus mato todėl, kad jie patys spinduliuoja ir atspindi tas daiktų „kopijas “, kurios patekusios į akį sukelia šviesos įspūdį.

Anglų mokslininkas I. Niutonas (1643–1727 m.), apibendrindamas visas turimas žinias apie šviesą, paskelbė hipotezę, pagal kurią šviečiantis kūnas skleidžia labai mažas šviesos daleles – „korpuskules “, lekiančias labai dideliu greičiu. Pagal šią teoriją, šviesa yra šviečiančio kūno išmestų korpuskulių srautas

1690 m. Hiugensas išsakėprincipą,pagal kurį bet kurį bangos fronto tašką reikia laikyti naujos elementarios sferinės bangos šaltiniu.

Taikymas

Optikos atradimai taikomi:

Optikos šakos

Bendriausias optikos skirstymas yra į klasikinę irkvantinę.Klasikinės optikos dėsniai seka išMaksvelio lygčių.Jos pagrindiniai poskyriai yrageometrinėirbangųoptikos.Kvantinė optikaremiasikvantinės mechanikos dėsniaisir yra bendresnė teorija, apimanti didesnį reiškinių skaičių. Toliau pateikiamos optikos rūšys pagal jų bendrumą – aprašomų reiškinių skaičių.

Geometrinė optika: Šviesos sklidimas aprašomas spindulių pagalba. Spinduliai galilūžtisklisdami per dviejų skirtingolūžio rodikliomedžiagų ribą,atsispindėtinuo šios ribos. Spinduliai gali užlinkti, jei medžiagoslūžio rodiklispriklauso nuo padėties medžiagoje.Geometrinė optikayra pakankamai grubus artinys, kuriame nekreipiama dėmesio į tokius reiškinius kaipdifrakcija,interferencijaar tokią šviesos savybę kaippoliarizacija.Tačiau šis artinys dažnai praktikoje yra pakankamas ir naudojamas kuriant ar modeliuojant įvairius optinius prietaisus, pavyzdžiui,lęšius,akis,akinius,fotoaparatusir t. t.
Bangų optika: Ši optikos sritis remiasi Frenelio ir Hiugenso principu ir aprašo tokius reiškinius kaipdispersiją,interferenciją,difrakciją,poliarizaciją,šviesos absorbciją,šviesos sklaidą.Šviesa šiuo atveju yra laikoma banga ir nagrinėjama jos amplitudės ir fazės kitimas sklindant. Spręsti uždavinius pasinaudojant pilnu banginės optikos aprašymu yra sudėtinga, todėl dažnai naudojamasi artiniais. Ši optikos sritis negali paaiškinti tokių reiškinių kaipfotoefektas.

Reiškiniai nagrinėjami klasikinėje optikoje

Netiesinė optika: optikos skyrius, nagrinėjantis optinius reiškinius medžiagose, kuriose indukuojamas netiesinis poliarizacinis atsakas dėl itin intensyvaus šviesos lauko. Pagrindiniai šios šakos tyrinėjimo objektai yra įvairūs parametriniai reiškiniai, kurių metu keičiamas šviesos dažnis (antrosios harmonikos generacija,parametrinė šviesos generacija), netiesinės sklaidos (priverstinėRamano sklaida,priverstinė Brijueno sklaida), ar šviesos sugertis skaidriose medžiagose (dvifotonė sugertis).
Kvantinė optika: Bendriausias optikos poskyris, nagrinėjantis reiškinius, kuriuose, sąveikaujant šviesai ir medžiagai, reiškiasi elementariųjų sistemų kvantinės savybės, pavyzdžiui,fotoefektą,lazerį,supainiotas šviesos būsenas,lėtą šviesą.

Taip pat skaitykite

Vikiteka: Optika– vaizdinė ir garsinė medžiaga

Fizika
Apšvietimo technologijų istorija:šviesos šaltinio – lempos vystymasis

Šis straipsnis apieoptikąyranebaigtas.Jūs galite prisidėti prie Vikipedijospapildydamišį straipsnį.