Kami menjelaskan apa itu optik, sejarahnya, dampaknya pada ilmu lain dan bagaimana optik fisik, geometris, dan modern berbeda.
Apa itu optik?
Optik adalah cabang dari fisik yang berdedikasi untuk mempelajari lampu terlihat: sifat dan perilakunya. Ini juga menganalisis kemungkinan penerapannya dalam kehidupan manusia, seperti konstruksi instrumen untuk mendeteksi atau menggunakannya.
Cahaya telah didefinisikan oleh optik sebagai pita emisi elektromagnetik, yang perilakunya mirip dengan bentuk tak terlihat lainnya (bagi kita) dari spektrum elektromagnetik, seperti radiasi ultraviolet atau inframerah.
Ini berarti bahwa perilakunya dapat dijelaskan menurut mekanisme ombak (kecuali dalam konteks yang sangat spesifik di mana cahaya bertindak sebagai partikel) dan pendekatan elektrodinamika klasik cahaya.
Optik adalah bidang penelitian yang sangat penting yang menyediakan alat untuk orang lain ilmu pengetahuan, terutama kepada astronomi, rekayasa, Fotografi dan obat-obatan (oftalmologi dan optometri). Kepadanya kita berhutang keberadaan cermin, lensa, teleskop, mikroskop, laser dan sistem serat optik.
Sejarah optik
Bidang optik telah menjadi bagian dari perhatian para manusia sejak zaman kuno. Upaya lensa paling awal yang diketahui berasal dari Mesir kuno atau kuno Mesopotamia, seperti lensa Nirmud (700 SM) yang dibuat di Asyur.
Orang Yunani kuno juga peduli dengan pemahaman sifat cahaya, yang mereka pahami berdasarkan dua perspektif: penerimaannya atau melihat dan emisinya, karena Yunani kuno berpikir bahwa objek memancarkan salinan dirinya melalui cahaya (disebut idul fitri). Filsuf seperti Deócritus, Epicurus, Plato dan Aristoteles, mereka mempelajari optik secara mendalam.
Para ulama ini digantikan oleh ahli alkimia dan ilmuwan Islam selama abad pertengahan seperti Al-Kindi (c. 801-873) dan terutama Abu Ali-al-Hasan atau Alhazén (965-1040), dianggap sebagai bapak optik untuk karyanya buku optik (abad ke-11), di mana ia mengeksplorasi fenomena refraksi dan refleksi.
Itu Renaisans Eropa membawa pengetahuan itu ke Barat, terutama berkat Roberto Grosseteste dan Roger Bacon. Kacamata praktis pertama diproduksi di Italia sekitar tahun 1286. Sejak itu, penerapan lensa optik untuk berbagai tujuan ilmiah tidak berhenti.
Berkat optik, para genius seperti Copernicus, Galileo Galilei, dan Johannes Kepler dapat melakukan studi astronomi mereka. Nanti yang pertama mikroskop memungkinkan penemuan kehidupan mikroba dan awal dari biologi dan kedokteran modern. Itu Revolusi ilmiah sebagian besar disebabkan oleh kontribusi optik.
Optik fisik
Optik fisik adalah salah satu yang menganggap cahaya sebagai gelombang yang merambat di ruang angkasa. Ini adalah cabang optik yang paling setia pada prinsip-prinsip dan alasan fisika, memanfaatkan pengetahuan sebelumnya seperti Persamaan Maxwell, untuk mengutip contoh penting.
Dengan cara itu, ia mengkhawatirkan fenomena fisik seperti interferensi, polarisasi, atau difraksi. Selain itu, ia mengusulkan model prediktif untuk mengetahui bagaimana cahaya akan berperilaku dalam situasi tertentu atau di media tertentu, ketika tidaksistem simulasi numerik.
Optik geometris
Optik geometris lahir dari penerapan hukum geometris fenomenologis seputar pembiasan dan pemantulan oleh Willebrord Snel van Royen (1580-1626), ilmuwan Belanda yang dikenal dengan Snell.
Untuk ini, cabang optik ini dimulai dari keberadaan sinar cahaya, yang perilakunya dijelaskan oleh aturan geometri untuk menemukan rumus lensa, cermin, dan dioptri. Dengan cara ini adalah mungkin untuk mempelajari fenomena seperti: Pelangi, perambatan cahaya dan prisma. Semua ini menggunakan bahasa dari matematika.
Optik modern
Cabang optik kontemporer muncul dengan fisika kuantum dan bidang pengetahuan baru yang dimungkinkan oleh yang terakhir, serta aplikasi akhirnya dalam rekayasa. Dengan demikian, optik modern mencakup berbagai bidang baru yang sangat luas riset mengenai cahaya dan penerapannya, antara lain:
- Mekanisme laser (penguatan cahaya dengan simulasi emisi radiasi).
- Sel fotolistrik, lampu LED dan metamaterial.
- Optoelektronika, bergandengan tangan dengan komputasi, dan pengolahan citra digital.
- Teknik pencahayaan, dengan aplikasi di Fotografi, itu bioskop dan bidang lainnya.
- Optik kuantum dan studi fisik foton sebagai partikel cahaya dan gelombang cahaya pada saat yang bersamaan.
- Optik atmosfer dan pemahaman tentang proses cahaya atmosfer.