Οπτική - online παζλ

Οπτική ονομάζεται ο κλάδος της Φυσικής που μελετά τη συμπεριφορά και τις ιδιότητες του φωτός, ενώ επιπλέον περιγράφει και τα φαινόμενα που διέπουν την αλληλεπίδραση του φωτός με την ύλη.

Η οπτική συνήθως περιγράφει την συμπεριφορά του ορατού, το υπέρυθρου και του υπεριώδους φωτός. Παρόλα αυτά, επειδή το φως είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα, ανάλογα φαινόμενα εμφανίζουν οι ακτίνες Χ, τα μικροκύματα, τα ραδιοκύματα, όπως και άλλες μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Για αυτό η οπτική μπορεί να θεωρηθεί και ως ένα υποπεδίο του ηλεκτρομαγνητισμού ενώ η πλειονότητα των οπτικών φαινομένων μπορούν να περιγραφούν από τις εξισώσεις του Maxwell για τον ηλεκτρομαγνητισμό.

Επειδή όμως η ορατή αντίληψη του χώρου και της ύλης γίνεται με φακούς που βρίσκονται στα όργανα της όρασης, τους οφθαλμούς, κύριο αντικείμενο μελέτης της οπτικής είναι επίσης και τα οπτικά μέσα (κάτοπτρο, φακός, οπτική ίνα κλπ) και όργανα (κάμερα, μικροσκόπιο, τηλεσκόπιο, περισκόπιο κλπ).

Κατηγορίες

Ανάλογα με το μοντέλο που υιοθετείται για τη φύση του φωτός, μπορούμε να διαχωρίζουμε τον κλάδο της Οπτικής στους παρακάτω τομείς:

Η Γεωμετρική Οπτική ασχολείται κυρίως με την περιγραφή των περισσοτέρων φαινομένων που έχουν σχέση με το φως και με τις ποσοτικές σχέσεις αυτών χωρίς να υπεισέρχεται στην ερμηνεία της φύσεως αυτών των φαινομένων. Δηλαδή θεωρεί το φως ως ένα σύνολο από φωτεινές ακτίνες που διαδίδονται σύμφωνα με την αρχή του ελαχίστου χρόνου, όπως την διατύπωσε το 1650 ο Γάλλος μαθηματικός Πιέρ ντε Φερμά. Σύμφωνα με αυτή την αρχή όταν το φως διαδίδεται από ένα σημείο του χώρου σε ένα άλλο, ακολουθεί τη διαδρομή για την οποία απαιτείται ο ελάχιστος χρόνος. Συνέπεια της παραπάνω αρχής αποτελεί η διαπίστωση ότι μέσα σε κάθε ομοιογενές υλικό το φως ακολουθεί ευθύγραμμη πορεία διάδοσης που όμως είχε διατυπώσει πρώτος στην αρχαιότητα ο Ήρων. Φαινόμενα που ερμηνεύονται στο πλαίσιο της Γεωμετρικής Οπτικής είναι η ανάκλαση και η διάθλαση του φωτός.