Оптика — наука о свете. История ее развития охватывает много веков, на протяжении которых представления о природе света не раз кардинально менялись. Но интерес к изучению световых явлений привел к тому, что оптические исследования положили начало развитию многих современных разделов физики, от электромагнетизма и СТО до квантовой механики и квантовой электродинамики.
Оптика изучает свет и все связанные с ним явления.
Рене Декарт считается основоположником научной оптики. Опубликовав в 1637 г. книгу «Диоптрика», где были изложены законы отражения и преломления света, высказана идея эфира, как субстанции, в которой распространяется свет, дано объяснение радуги, Декарт ввел оптику в круг научных дисциплин. Кстати, слово «оптика» (греч. optike) и означает «вижу». «Видим» же мы волны с длиной от ~4 × 10-7 до ~7 × 107 м. Таким образом, в спектре электромагнитного излучения оптический диапазон лежит между радиоволнами и рентгеновскими лучами. От радиодиапазона его отделяют инфракрасные лучи, а от рентгеновского — ультрафиолетовые. Такое название они получили из-за своего соседства с красной (длинноволновой) и фиолетовой (коротковолновой) границами видимого спектра.
Исторически оптика разделяется на геометрическую, физическую и физиологическую. Геометрическая оптика рассматривает распространение света, не интересуясь его природой. Физическая оптика изучает свет как физическое явление. Предметом ее рассмотрения помимо природы света являются процессы его излучения, распространения и взаимодействия с веществом. Физиологическая оптика изучает работу аппарата зрения.
В каких сферах технологии оптики нашли главное применение?
Во-первых, без этой науки не было бы оптических приборов, известных каждому человеку: телескоп, микроскоп, фотоаппарат, проектор и другие. С помощью специально подобранных линз люди получили возможно исследовать микромир, вселенную, небесные объекты, а также запечатлевать и транслировать информацию в виде изображений.
Кроме того, благодаря оптике был сделан ряд важнейших открытий в области природы света, его свойств, открыты явления интерференции, поляризации и другие. Наконец, широкое применение оптика получила в медицине, например, в изучении рентгеновского излучения, на основании которого был создан аппарат, спасший немало жизней. Благодаря этой науке также был изобретен лазер, широко применяющийся при хирургических вмешательствах.
Оптика и зрение.
Почти 90% информации человек получает через зрение. Зрительные ощущения определяют форму предметов, их цвет и яркость. Нам остается только восхититься совершенством созданного природой удивительного оптического прибора — глаза.
Глаз — это оптическая система. Благодаря свойствам света и возможностям органов зрения, можно видеть окружающий мир. К сожалению, мало кто может похвастаться идеальным зрением. С помощью этой дисциплины, стало возможно вернуть возможность людям лучше видеть с помощью очков и контактных линз. Поэтому медицинские учреждения, занимающиеся подбором средств коррекции зрения, также получили соответсвующее название – оптика.
Подробнее ознакомиться со всеми законами и интересными фактами оптики можно посмотрев выставку в А-210.