Оптика - онлайн пъзели

Оптика

Оптиката (от древногръцки ὀπτική – поглед) е дял на физиката, изследващ поведението и свойствата на светлината, нейното взаимодействие с материята, както и изработването на инструменти, които я използват или откриват. Оптиката обикновено описва видимата, инфрачервената и ултравиолетовата светлина. В същото време, тъй като светлината е електромагнитна вълна, други форми на електромагнитно излъчване като рентгеново лъчение, микровълни и радиовълни проявяват подобни свойства.

Повечето оптични явления могат да се обяснят с помощта на класическата електромагнитна теория на светлината. Пълните електромагнитни описания на светлината обаче често са трудни за прилагане на практика. Практическата оптика обикновено се извършва в рамките на опростени модели. Когато разглеждаме свойствата, подобни на частици на светлината, светлината се моделира като съвкупност от частици, наречени „фотони“. Най-често срещаната от тях, геометричната оптика, разглежда светлината като праволинейно разпространяващи се лъчи, които пътуват по прави линии и се пречупват, когато преминават през или се отразяват от повърхности. Към нея спадат явленията отражение, пречупване и диаграми на хода на лъчите в огледала, лещи и оптични инструменти. Вълновата оптика е по-цялостен модел на светлината, който включва вълнови ефекти, като например дифракция и интерференция, които не могат да бъдат обяснени с геометричната оптика.

Напредъкът в електромагнитната теория през 19 век довежда до откритието, че светлинните вълни всъщност са електромагнитно излъчване.

Някои явления зависят от факта, че светлината има както вълнообразни, така и подобни на частици свойства. Обяснението на тези ефекти изисква квантова механика. Квантовата оптика се занимава с прилагането на квантовата механика в оптичните системи и е частта от оптиката, където се проявяват квантовите ефекти на светлината: топлинно излъчване, ефект на Комптън, ефект на Раман и различни фотохимични процеси. Нелинейната оптика изучава взаимодействието на светлинните полета с висок интензитет с веществото.

Оптиката е изучавана в много сродни дисциплини, включително астрономия, различни инженерни области, фотография и медицина (особено офталмология и оптометрия). Практически приложения на оптиката се намират в различни технологии и предмети от ежедневието, включително огледала, лещи, телескопи, микроскопи, лазери и оптични влакна.