Explicamos o que é a ótica, sua história, impacto em outras ciências e como as óticas físicas, geométricas e modernas diferem.
O que é ótica?
Optics é um ramo da físico que se dedica ao estudo de leve visível: suas propriedades e seu comportamento. Ele também analisa suas possíveis aplicações na vida do ser humano, assim como a construção de instrumentos para detectá-lo ou utilizá-lo.
A luz foi definida pela ótica como uma banda de emissões eletromagnéticas, cujo comportamento é semelhante ao de outras formas invisíveis (para nós) do espectro eletromagnético, como radiação ultravioleta ou infravermelha.
Isso significa que seu comportamento pode ser descrito de acordo com a mecânica de ondas (exceto em contextos muito específicos onde a luz atua como um partícula) e as abordagens da eletrodinâmica clássica da luz.
Óptica é um campo de pesquisa muito importante que fornece ferramentas para outros Ciências, especialmente para o astronomia, Engenharia, Fotografia e medicina (oftalmologia e optometria). A ela devemos a existência de espelhos, lentes, telescópios, microscópios, lasers e sistemas fibra ótica.
História da Óptica
O campo da ótica tem feito parte das preocupações da ser humano desde os tempos antigos. As primeiras tentativas de lentes conhecidas datam do antigo Egito ou da antiguidade Mesopotâmia, como a lente Nirmud (700 aC) feita na Assíria.
Os antigos gregos também se preocupavam em compreender a natureza da luz, que eles entendiam a partir de duas perspectivas: sua recepção ou visualizar e sua emissão, uma vez que o gregos antigos pensei que os objetos emitiam cópias de si mesmos através da luz (chamado eidola). Filósofos como Deócritus, Epicurus, Platão e Aristóteles estudaram ótica profusamente.
Esses estudiosos foram substituídos pelo alquimistas e cientistas islâmicos durante o época medieval como Al-Kindi (c. 801-873) e especialmente Abu Ali-al-Hasan ou Alhazén (965-1040), considerado o pai da ótica por sua Livro de ótica (Século XI), onde explora os fenômenos de refração e reflexão.
O Renascimento Os europeus trouxeram esse conhecimento para o Ocidente, principalmente graças a Roberto Grosseteste e Roger Bacon. Os primeiros óculos práticos foram fabricados na Itália por volta de 1286. Desde então, a aplicação de lentes ópticas para diversos fins científicos não cessou.
Graças à ótica, gênios da estatura de Copérnico, Galileu Galilei e Johannes Kepler puderam realizar seus estudos astronômicos. Depois, o primeiro microscópios permitiu a descoberta da vida microbiano e o início do biologia e medicina moderna. O Revolução científica todo é devido, em grande medida, à contribuição da óptica.
Óptica física
A óptica física é aquela que considera a luz como uma onda que se propaga no espaço. É o ramo da ótica que é mais fiel aos princípios e raciocínios da física, fazendo uso de conhecimento anteriores, como as equações de Maxwell, para citar um exemplo importante.
Dessa forma, ele se preocupa com fenômenos físicos como interferência, polarização ou difração. Além disso, propõe modelos preditivos para saber como a luz se comportará em determinadas situações ou em determinados meios, quando nãosistemas simulação numérica.
Ótica geométrica
A óptica geométrica nasce da aplicação geométrica das leis. fenomenológico em torno da refração e reflexão de Willebrord Snel van Royen (1580-1626), o cientista holandês conhecido como Snell.
Para isso, esse ramo da ótica parte da existência de um raio de luz, cujo comportamento é descrito pelas regras da geometria para encontrar fórmulas para lentes, espelhos e dioptrias. Desta forma, é possível estudar fenômenos como arco Iris, a propagação de luz e prismas. Tudo isso usando o língua das matemática.
Ótica moderna
O ramo contemporâneo da ótica surge com a física quântica e os novos campos do conhecimento que esta possibilitou, bem como suas eventuais aplicações na engenharia. Assim, a ótica moderna abrange uma enorme variedade de novos campos de pesquisa em relação à luz e suas aplicações, incluindo:
- Os mecanismos do laser (amplificação da luz por emissão simulada de radiação).
- Células fotoelétricas, luzes LED e metamateriais.
- Optoeletrônica, lado a lado com Informáticae processamento de imagem digital.
- Engenharia de iluminação, com aplicações no Fotografia, a cinema e outros campos.
- A óptica quântica e o estudo físico do fóton como uma partícula de luz e uma onda de luz ao mesmo tempo.
- Óptica atmosférica e compreensão dos processos da luz atmosférica.