• Monday March 30,2020

Óptica

Explicamos a você o que é óptica, sua história, impacto em outras ciências e como as ópticas físicas, geométricas e modernas diferem.

A óptica estuda as propriedades da luz e como elas podem ser usadas.
  1. O que é a óptica?

A óptica é um ramo da física que se dedica ao estudo da luz visível : suas propriedades e seu comportamento. Também analisa suas possíveis aplicações na vida do ser humano, como a construção de instrumentos para detectá-lo ou utilizá-lo.

A luz foi definida pela ótica como uma faixa de emissões eletromagnéticas, cujo comportamento é semelhante a 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 das ondas (exceto em contextos muito específicos nos quais a luz atua como partícula) e o eletrodino se aproxima. Física clássica da luz.

A óptica é um campo de pesquisa muito importante que nutre as outras ciências com ferramentas, especialmente astronomia, engenharia, fotografia e medicina (oftalmologia a e optometr a). A ele devemos a existência de espelhos, lentes, telescópios, microscópios, lasers e sistemas de fibra óptica.

Pode atendê-lo: Velocidade da luz

  1. História da Ótica

A óptica permitiu invenções vitais para a ciência, como microscópios.

O campo da óptica faz parte das preocupações humanas desde os tempos antigos. As primeiras tentativas de lentes conhecidas datam do Egito antigo ou da Mesopotâmia antiga, como a lente Nirmud (700 aC) fabricada na Assíria.

Os gregos antigos também se preocupavam em entender a natureza da luz, que eles entendiam com base em duas perspectivas: sua recepção ou visão e emissão, uma vez que os gregos antigos pensavam que os objetos emitiam cópias de si mesmos através da luz (chamada eidola ). Filósofos como Deócritus, Epicuro, Platão e Aristóteles estudaram profusamente óptica.

O alívio desses estudiosos era composto por alquimistas e cientistas islâmicos durante os tempos medievais da Europa, como Al-Kindi (c. 801-873) e especialmente Abu Ali-al-Hasan ou Alhazén (965-1040), considerado o Pai da óptica de seu livro de óptica (século 11), onde explorou os fenômenos de refração e reflexão.

O Renascimento Europeu trouxe esse conhecimento para o Ocidente, especialmente 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 diferentes fins científicos não cessou.

Graças à óptica, gênios como Copernicus, Galileo Galilei e Johannes Kepler foram capazes de realizar seus estudos astronômicos. Mais tarde, os primeiros microscópios permitiram a descoberta da vida microbiana e o início da biologia e medicina modernas. Toda a Revolução Científica se deve em grande parte à contribuição da óptica .

  1. Óptica física

A óptica física é aquela que considera a luz como uma onda que se propaga no espaço . Em outras palavras, é o ramo da óptica que é mais fiel aos princípios e raciocínio da física, usando conhecimento prévio 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 não forem sistemas de simulação numérica.

  1. Óptica geométrica

A óptica geométrica permite estudar fenômenos como arco-íris e prismas.

A óptica geométrica decorre da aplicação geométrica das leis fenomenológicas em torno da refração e reflexão de Willebrord Snel van Royen (1580-1626), o cientista holandês conhecido como Snell.

Para fazer isso, esse ramo da parte óptica da existência de um raio de luz, cujo comportamento é descrito pelas regras da geometria para encontrar fórmulas correspondentes a lentes, espelhos e dioptrias. Desta forma, é possível estudar fenômenos como arco-íris, propagação de luz e prismas . Tudo isso usando a linguagem da matemática.

  1. Óptica moderna

O ramo contemporâneo da óptica surge da física quântica e dos novos campos de conhecimento que este último possibilitou, bem como de suas possíveis aplicações pela mão da engenharia. a. Assim, a óptica moderna compreende uma enorme variedade de novos campos de pesquisa sobre luz e suas aplicações, que incluem:

  • Os mecanismos do laser (amplificação da luz por emissão simulada de radiação).
  • Células fotoelétricas, luzes LED e metamateriais.
  • Optoeletrônica, de mãos dadas com a ciência da computação e processamento digital de imagens.
  • A engenharia de iluminação, com aplicações em fotografia, cinema e outros campos.
  • A óptica quântica e o estudo físico da foto como partícula de luz e onda de luz ao mesmo tempo.
  • Ótica atmosférica e a compreensão dos processos de iluminação atmosférica.

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