光学

物理的

2022

光学とは何か、その歴史、他の科学への影響、そして物理的、幾何学的、そして現代の光学の違いについて説明します。

光学は、光の特性とその使用方法を研究しています。

光学とは?

光学はのブランチです 物理的 の研究に専念している人 ライト 表示:そのプロパティとその動作。また、の生活の中でその可能なアプリケーションを分析します 人間、それを検出または使用するための機器の構築も同様です。

光は、光学によって電磁放射のバンドとして定義されており、その動作は、他の目に見えない形(私たちにとって)の動作と似ています。 電磁スペクトル、紫外線や赤外線など。

これは、その動作が次のメカニズムに従って記述できることを意味します。 (光が 粒子)と光の古典電磁気学のアプローチ。

光学は、他の人にツールを提供する非常に重要な研究分野です。 科学、特に 天文学、エンジニアリング、 写真撮影 と医学(眼科と検眼)。彼女には、鏡、レンズ、望遠鏡、 顕微鏡、レーザーおよびシステム 光ファイバ.

光学の歴史

光学は、顕微鏡などの科学に不可欠な発明を可能にしました。

光学の分野は、 人間 古くから。最も初期の既知のレンズの試みは、古代エジプトまたは古代にさかのぼります メソポタミア、アッシリアで作られたニルムドレンズ(紀元前700年)など。

古代ギリシャ人はまた、光の性質を理解することに関心を持っていました。それは、光の受容または 見る とその放出、以来 古代ギリシャ人 オブジェクトは光を通して自分自身のコピーを放出すると考えました( エイドラ). 哲学者 Deócritus、Epicurus、Plato、Aristotleのように、彼らは光学を大量に研究しました。

これらの学者は、 錬金術師 とイスラム科学者 中世 Al-Kindi(c。801-873)、特にAbu Ali-al-HasanまたはAlhazén(965-1040)など、彼の光学の父と見なされています 光学の本 (11世紀)、彼は屈折と反射の現象を探求します。

The ルネッサンス ヨーロッパ人は、特にロバート・グロステストとロジャー・ベーコンのおかげで、その知識を西洋にもたらしました。最初の実用的な眼鏡は1286年頃にイタリアで製造されました。それ以来、さまざまな科学的目的への光学レンズの適用は止まりませんでした。

光学のおかげで、コペルニクス、ガリレオガリレイ、ヨハネスケプラーの天才たちは天文学の研究を行うことができました。後で、最初の 顕微鏡 生命の発見を可能にした 微生物 との始まり 生物学 そして現代医学。 The 科学革命 全体は、大部分、光学の貢献によるものです。

物理光学

物理光学は、光を波の中で伝播する波と見なすものです。 。原理に最も忠実なのは光学の分野であり、 推論 物理学の 知識 重要な例を引用するために、マクスウェルの方程式などの前の例。

そのようにして、干渉、偏光、回折などの物理現象を心配します。さらに、特定の状況または特定のメディアで光がどのように動作するかを知るための予測モデルを提案します。システム 数値シミュレーション。

幾何光学

幾何光学は、虹や角柱などの現象の研究を可能にします。

幾何光学は、法則の幾何学的応用から生まれます 現象論的 Snellとして知られるオランダの科学者であるWillebrordSnel van Royen(1580-1626)による屈折と反射の周り。

このため、この光学の分野は光線の存在から始まります。光線の振る舞いは、レンズ、鏡、視度の公式を見つけるための幾何学の規則によって記述されます。このようにして、次のような現象を研究することが可能です。 、光とプリズムの伝播。このすべてを使用して 言語算数.

現代の光学

光学の現代的な分野は、量子物理学と後者が可能にした新しい知識分野、そして工学におけるその最終的な応用によって生まれます。したがって、現代の光学は、 リサーチ 光とその応用に関して、以下を含みます:

  • レーザーのメカニズム(放射線の誘導放出による光の増幅)。
  • 光電セル、LEDライト、メタマテリアル。
  • オプトエレクトロニクス、手をつないで コンピューティング、およびデジタル画像処理。
  • 照明工学、アプリケーション 写真撮影映画館 およびその他のフィールド。
  • 量子光学と光子の光粒子と光波としての物理的研究を同時に行います。
  • 大気光学と大気光プロセスの理解。
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