Οπτική
Οπτικό Είδωλο
Εστιακή Απόσταση
Οπτική
Επιτάχυνση
Φυσικοί Γης
Νόμοι Φυσικής
Νόμοι Φυσικής Θεωρίες Φυσικής
Πειράματα Φυσικής
Παράδοξα Φυσικής
Φωτεινή Ακτίνα
Ανάκλαση
Οπτική
Η Οπτική είναι κλάδος της Φυσικής,
Εισαγωγή[]
Οπτική ονομάζεται ο κλάδος της Φυσικής που μελετά τη συμπεριφορά και τις ιδιότητες του φωτός, ενώ επιπλέον περιγράφει και τα φαινόμενα που διέπουν την αλληλεπίδραση του φωτός με την Ύλη.
Ιστορία[]
Ανάλυση του φωτός
Η οπτική αρχίζει από τους αρχαίoυς χρόνους.
Οι Βαβυλώνιοι γνώριζαν ότι η διάδοση του φωτός είναι ευθύγραμμη. Ο Πυθαγόρας, ο Δημόκριτος, ο Πλάτων και ο Αριστοτέλης είχαν γνώσεις σχετικές με την Οπτική. Τα πρώτα οπτικά όργανα ήταν τα κάτοπτρα. Εφαρμογές στις ιδιότητές τους πραγματοποίησε ο Αρχιμήδης.
Στη Δυτική Ευρώπη η μελέτη της Οπτικής αρχίζει το 13ο αι. με το Βικέντιο ντε Μποβέ και το Λουλ, που ασχολούνται με τα κάτοπτρα.
Το 17ο αιώνα οι εργασίες των Νεύτωνα, Χουίγκενς και Grimaldi έδωσαν νέα ώθηση στην εξέλιξη της Οπτικής. Ο νόμος της διάθλασης του φωτός προσδιορίστηκε με πειραματικό τρόπο από τους Σνέλιους και Καρτέσιο.
Στις αρχές του 19ου αιώνα οι Fresnel και Young τεκμηρίωσαν την κυματική φύση του φωτός.
Εισαγωγή[]
Τροχός του Φωτός
Η Οπτική συνήθως περιγράφει την συμπεριφορά του ορατού, το υπέρυθρου και του υπεριώδους φωτός. Παρ' όλα αυτά, επειδή το φως είναι Ηλεκτρομαγνητικό Κύμα, αναλογα φαινόμενα εμφανίζουν οι ακτίνες Χ, τα μικροκύματα, τα ραδιοκύματα, όπως και άλλες μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
Για αυτό η Οπτική μπορεί να θεωρηθεί και ως ένα υποπεδίο της Ηλεκτροφυσικής ενώ η πλειοψηφία των οπτικών φαινομένων μπορούν να περιγραφούν από τις εξισώσεις Maxwell για τον ηλεκτρομαγνητισμό.
Επειδή όμως η ορατή αντίληψη του Χώρου και της Ύλης γίνεται με φακούς που βρίσκονται στα όργανα της όρασης, τους οφθαλμούς, κύριο αντικείμενο μελέτης της οπτικής είναι επίσης και
- τα οπτικά μέσα (κάτοπτρο, φακός, Οπτική Ίνα κλπ) και
- όργανα (Φωτογραφική Μηχανή, μικροσκόπιο, τηλεσκόπιο, περισκόπιο κλπ).
Διαίρεση[]
Φως
Ανάλογα με το μοντέλο που υιοθετείται για τη φύση του φωτός, μπορούμε να διαχωρίζουμε την επιστήμη της Οπτικής στους παρακάτω τομείς:
- Η Γεωμετρική Οπτική ασχολείται κυρίως με την περιγραφή των περισσοτέρων φαινομένων που έχουν σχέσει με το φώς και με τις ποσοτικές σχέσεις αυτών χωρίς να υπεισέρχεται στην ερμηνεία της φύσεως αυτών των φαινομένων. Δηλαδή θεωρεί το φως ως ένα σύνολο από φωτεινές ακτίνες που διαδίδονται σύμφωνα με την Αρχή Ελαχίστου Χρόνου, όπως την διατύπωσε το 1650 ο Γάλλος μαθηματικός Fermat. Σύμφωνα με αυτή την αρχή όταν το φως διαδίδεται από ένα σημείο του χώρου σε ένα άλλο, ακολουθεί τη διαδρομή για την οποία απαιτείται ο ελάχιστος χρόνος. Συνέπεια της παραπάνω αρχής αποτελεί η διαπίστωση ότι μέσα σε κάθε ομοιογενές υλικό το φως ακολουθεί ευθύγραμμη πορεία διάδοσης που όμως είχε διατυπώσει πρώτος στην αρχαιότητα ο Ήρων. Φαινόμενα που ερμηνεύονται στα πλαίσια της Γεωμετρικής Οπτικής είναι η ανάκλαση και η διάθλαση του φωτός.
- Η Κυματική Οπτική αντίθετα ασχολείται με την φύση των φαινομένων που έχουν σχέση με το φως διαπραγματεύοντας τούτο ως ένα κύμα. Αποδίδει δηλαδή στο φως χαρακτηριστικά ενός κύματος, όπως είναι η συχνότητα και το μήκος κύματος. Φαινόμενα που ερμηνεύονται στα πλαίσια της Κυματικής Οπτικής είναι η συμβολή, η πόλωση και η περίθλαση του φωτός.
Ως κύμα διαπραγματεύεται το φως και ο Ηλεκτρομαγνητισμός, θεωρώντας το ως ένα είδος ηλεκτρομαγνητικού κύματος. Κάτω από αυτό το πρίσμα, πολλές φορές η Οπτική αντιμετωπίζεται ως υπο-πεδίο της Ηλεκτροφυσικής. - Η Κβαντική Οπτική αποτελεί την εφαρμογή της Κβαντικής Θεωρίας ειδικότερα στα φαινόμενα που σχετίζονται με το φως και την αλληλεπίδρασή του με την ύλη. Στα πλαίσια της Κβαντικής Οπτικής το φως αποτελείται από σωματίδια, γνωστά και ως κβάντα φωτός ή φωτόνια. Στα πλαίσια της Κβαντικής Οπτικής ερμηνεύεται και το φωτοηλεκτρικό Φαινόμενο, η εκπομπή δηλαδή ηλεκτρονίων από την επιφάνεια μετάλλων όταν σε αυτά προσπίπτει Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία, και τέλος
- Η Φυσιολογική Οπτική που ασχολείται κυρίως με τη λειτουργία του οφθαλμού και τις κυριότερες βλάβες του.
- Οπτοηλεκτρονική. Αποτελεί νεότερο κλάδο.
- Φωτονική. Αποτελεί νεότερο κλάδο.
- Προσαρμοστική Οπτική (adaptive Optics)
- Ενεργητική Οπτική (active optics)
- Βιοοπτική (Biοoptics)
Υποσημειώσεις[]
Εσωτερική Αρθρογραφία[]
Χρώματα
- Κυματική Οπτική, Γεωμετρική Οπτική, Οπτογενετική
- Εξισώσεις Maxwell
- Οπτική Ακτίνα, Οπτική Δέσμη
- Ανάκλαση, διάθλαση,
- εξισώσεις Fresnel, Εξισώσεις Διασποράς.
- Συμβολή,
- εξισώσεις Αiry,
- συμβολομετρία.
- Περίθλαση,
- ολοκλήρωμα Kirchoff,
- οπτικά φράγματα.
- Πόλωση,
- σκέδαση, Οπτική Δράση,
- πολωτές,
- Καθυστερητής Φάσης.
- υμένια συμβολής.
- Ολογραφία, Οπτικοποίηση
- Οπτικές ίνες.
- Φωτεινές πηγές
- φωτοανιχνευτές
- Κάτοπτρα
- Φακοί
Βιβλιογραφία[]
Χρώματα
* Physics for scientists & engineers R.A Serway, Λ.Κ. Ρεσβάνης, Αθήνα, Σ. Αθανασόπουλος - Σ. Παπαδάμης, c1990
- Πανεπιστημιακή φυσική H.D. Young, E. Αναστασάκης, Αθήνα, Παπαζήσης, c1994, {id:ISBN: 9600210675} και id:9600210888
- Γενική φυσική Κ.Δ. Αλεξόπουλος, Δ.Ι. Μαρίνος, Αθήνα, Ολύμπια, 1992-1995
- Μαθήματα Οπτικής, Γ. Ασημέλλης, Θεσσαλονίκη 2005 ISBN 960-630-897-9 www.optics-books.gr
Ιστογραφία[]
- Ομώνυμο άρθρο στην Βικιπαίδεια
- Ομώνυμο άρθρο στην Livepedia
- Optical Resonator and Gaussian Beam optics
- [ ]
 Κίνδυνοι Χρήσης
|
|---|
|
Αν και θα βρείτε εξακριβωμένες πληροφορίες "Οι πληροφορίες αυτές μπορεί πρόσφατα Πρέπει να λάβετε υπ' όψη ότι Επίσης, |
- Μην κάνετε χρήση του περιεχομένου της παρούσας εγκυκλοπαίδειας
αν διαφωνείτε με όσα αναγράφονται σε αυτήν
- Όχι, στις διαφημίσεις που περιέχουν απαράδεκτο περιεχόμενο (άσεμνες εικόνες, ροζ αγγελίες κλπ.)