光学

身体的

2022

我们解释了光学是什么、它的历史、对其他科学的影响以及物理、几何和现代光学的不同之处。

光学研究光的特性以及如何使用它们。

什么是光学?

光学是一个分支 身体的 谁致力于研究 可见:它的属性和行为。它还分析了其在生活中可能的应用 ,以及检测或使用它的仪器的构造。

光已被光学定义为电磁辐射带,其行为类似于其他不可见形式(对我们而言)的 电磁频谱,例如紫外线或红外线辐射。

这意味着它的行为可以根据力学来描述 波浪 (除非在非常特殊的情况下,光作为 粒子) 和光的经典电动力学方法。

光学是一个非常重要的研究领域,为他人提供工具 科学,尤其是对 天文学, 工程, 摄影 和医学(眼科和验光)。镜子、透镜、望远镜的存在归功于她, 显微镜, 激光器和系统 光纤.

光学史

光学允许对科学至关重要的发明,例如显微镜。

光学领域一直是人们关注的一部分 自古以来。已知最早的镜头尝试可以追溯到古埃及或古代 美索不达米亚,例如亚述制造的尼尔穆德透镜(公元前700年)。

古希腊人也关心理解光的本质,他们基于两个角度来理解光的本质:它的接收或 看法 和它的发射,因为 古希腊 认为物体通过光发射自身的副本(称为 艾多拉). 哲学家 像德奥克里特斯、伊壁鸠鲁、柏拉图和亚里士多德一样,他们大量研究光学。

这些学者被 炼金术士 和伊斯兰科学家在 中世纪 例如 Al-Kindi(约 801-873),尤其是 Abu Ali-al-Hasan 或 Alhazén(965-1040),他被认为是光学之父 光学书 (11 世纪),在那里他探索了折射和反射现象。

再生 欧洲人将这些知识带到了西方,尤其要感谢罗伯托·格罗塞泰斯特 (Roberto Grosseteste) 和罗杰·培根 (Roger Bacon)。 1286 年左右,意大利制造了第一副实用眼镜。从那时起,光学镜片在各种科学用途中的应用就没有停止过。

多亏了光学,哥白尼、伽利略·伽利莱和约翰内斯·开普勒这样的天才得以开展他们的天文学研究。后来,第一 显微镜 允许生命的发现 微生物 和开始 生物学 和现代医学。这 科学革命 这在很大程度上要归功于光学的贡献。

物理光学

物理光学是一种将光视为在物体中传播的波的光学 空间.它是最忠实于原理和原理的光学分支 推理 物理学,利用 知识 前面比如麦克斯韦方程组,举了一个重要的例子。

这样,它就会担心干涉、偏振或衍射等物理现象。此外,它提出了预测模型,以了解光在某些情况下或在某些媒体中的表现,当不系统 数值模拟。

几何光学

几何光学允许研究彩虹和棱镜等现象。

几何光学诞生于几何定律的应用 现象学的 荷兰科学家 Willebrord Snel van Royen(1580-1626 年)围绕折射和反射展开研究。

为此,这个光学分支始于光线的存在,其行为由几何规则描述,以找到透镜、镜子和屈光度的公式。通过这种方式,可以研究诸如 彩虹,光和棱镜的传播。所有这一切都使用 数学.

现代光学

光学的当代分支随着量子物理学和后者使之成为可能的新知识领域以及其最终在工程中的应用而兴起。因此,现代光学涵盖了各种各样的新领域 研究 关于光及其应用,包括:

  • 激光的机制(通过模拟辐射发射放大光)。
  • 光电电池、LED 灯和超材料。
  • 光电,携手共进 计算, 和数字图像处理。
  • 照明工程,应用在 摄影, 这 电影院 和其他领域。
  • 量子光学和光子同时作为光粒子和光波的物理研究。
  • 大气光学和对大气光过程的理解。
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