Explicamos o que é a óptica, sua história, impacto em outras ciências e como a óptica física, geométrica e moderna diferem.
O que é ótica?
a ótica é um ramo da física dedicado ao estudo da luz visível: suas propriedades e comportamento. Também analisa suas eventuais aplicações na vida do ser humano, como a construção de instrumentos para detectá-lo ou fazer uso dele.
A luz foi definida pela óptica como uma faixa de emissões eletromagnéticascujo comportamento é semelhante ao de outras formas invisíveis (para nós) do espectro eletromagnético, como a radiação ultravioleta ou infravermelha.
Isso significa que seu comportamento pode ser descrito de acordo com a mecânica ondulatória (exceto em contextos muito específicos em que a luz atua como partícula) e as abordagens da eletrodinâmica clássica da luz.
A óptica é um campo de pesquisa muito importante que fornece ferramentas para outras ciências, especialmente astronomia, engenharia, fotografia e medicina (oftalmologia e optometria). A ela devemos a existência de espelhos, lentes, telescópios, microscópios, lasers e sistemas de fibra ótica.
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história da ótica
O campo da óptica faz parte das preocupações do ser humano desde a antiguidade. As primeiras tentativas de lentes conhecidas datam do antigo Egito. ou a antiga Mesopotâmia, como a lente Nirmud (700 aC) feita na Assíria.
Os antigos gregos também estavam preocupados em entender a natureza da luz.que compreendiam a partir de duas perspectivas: sua recepção ou visão e sua emissão, já que os antigos gregos pensavam que os objetos emitiam cópias de si mesmos através da luz (chamada eidola). Filósofos como Deócrito, Epicuro, Platão e Aristóteles estudaram extensivamente a óptica.
Seguindo-se a esses estudiosos estavam os alquimistas e cientistas islâmicos durante o período medieval europeu, como Al-Kindi (c. 801-873) e especialmente Abu Ali-al-Hasan ou alhazen (965-1040), considerado o pai da ótica por sua livro de ótica (século XI), onde explora os fenómenos de refracção e reflexão.
O Renascimento europeu trouxe esse conhecimento para o Ocidente, especialmente graças a Roberto Grosseteste e Roger Bacon. Os primeiros óculos práticos foram feitos na Itália por volta de 1286.. Desde então, a aplicação de lentes ópticas para diferentes fins científicos não cessou.
Graças à óptica, gênios como Copérnico, Galileu Galilei e Johannes Kepler puderam realizar seus estudos astronômicos. Mais tarde, os primeiros microscópios permitiram a descoberta da vida microbiana e o início da biologia e da medicina modernas. Toda a Revolução Científica se deve, em grande parte, à contribuição da óptica.
óptica física
A ótica física é aquela que Considere a luz como uma onda se propagando no espaço. É o ramo da ótica que se mantém mais fiel aos princípios e raciocínios da física, valendo-se de conhecimentos prévios como as Equações de Maxwell, para citar um exemplo importante.
Assim, preocupa-se 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 em sistemas de simulação numérica.
Óptica geométrica
óptica geométrica surge da aplicação geométrica das leis fenomenológicas em torno da refração e da 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 por meio das regras da geometria para encontrar fórmulas correspondentes a lentes, espelhos e dioptrias. Desse modo é possível estudar fenômenos como arco-íris, propagação da luz e prismas. Tudo isso usando a linguagem da matemática.
Óptica moderna
O ramo contemporâneo da óptica surge com a física quântica e os novos campos de conhecimento que esta possibilitou, bem como suas eventuais aplicações através da engenharia. Assim, a óptica moderna abrange uma enorme variedade de novos campos de pesquisa sobre a luz e suas aplicações, incluindo:
- Os mecanismos de Ser estar (amplificação de luz por emissão simulada de radiação).
- Las células fotoeléctricasluzes LED e metamateriais.
- o optoeletrônicade mãos dadas com a computação e o processamento digital de imagens.
- o engenharia de iluminaçãocom aplicações em fotografia, cinema e outros campos.
- A óptica quântica e a estudo físico do fóton como partícula de luz e onda de luz ao mesmo tempo.
- o óptica atmosférica e a compreensão dos processos atmosféricos da luz.
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Referências
- “Óptica” na Wikipédia.
- “O que é óptica” na Biblioteca Digital ILCE.
- “Óptica” em Encyclopedia.us.
- “Óptica geométrica” na Khan Academy.
- “Optics” na Enciclopédia Britânica.