• Tuesday May 24,2022

ptica

Ti spieghiamo cos'è l'ottica, la sua storia, l'impatto su altre scienze e come differiscono l'ottica fisica, geometrica e moderna.

L'ottica studia le proprietà della luce e come possono essere utilizzate.
  1. Cos'è l'ottica?

L'ottica è una branca della fisica dedicata allo studio della luce visibile : le sue proprietà e il suo comportamento. Analizza anche le sue possibili applicazioni nella vita dell'essere umano, come la costruzione di strumenti per rilevarlo o utilizzarlo.

La luce è stata definita dall'ottica come una striscia di emissioni elettromagnetiche, il cui comportamento è simile ad altre forme invisibili (per noi) dello spettro elettromagnetico, come le radiazioni ultraviolette o infrarosse.

Ciò significa che il loro comportamento può essere descritto in base alla meccanica delle onde (tranne in contesti molto specifici in cui la luce agisce come una particella) e si avvicina l'elettrodino. Fisica classica della luce.

L'ottica è un campo di ricerca molto importante che nutre le altre scienze con strumenti, in particolare astronomia, ingegneria, fotografia e medicina (oftalmologia a e optometr a). Ad esso dobbiamo l'esistenza di specchi, lenti, telescopi, microscopi, laser e sistemi di fibre ottiche.

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  1. Storia dell'ottica

L'ottica ha permesso invenzioni vitali per la scienza, come i microscopi.

Il campo dell'ottica ha fatto parte delle preoccupazioni umane fin dai tempi antichi. I primi tentativi di lenti conosciute risalgono all'antico Egitto o all'antica Mesopotamia, come la lente di Nirmud (700 a.C.) fabbricata in Assiria.

Gli antichi Greci si preoccupavano anche di comprendere la natura della luce, che comprendevano in base a due prospettive: la loro ricezione o visione e la loro emissione, poiché gli antichi Greci pensavano che gli oggetti emettessero copie di se stessi attraverso la luce (chiamata eidola ). Filosofi come Deócrito, Epicuro, Platone e Aristotele studiarono copiosamente l'ottica.

Il sollievo di questi studiosi fu costituito da alchimisti e scienziati islamici durante il Medioevo europeo, come Al-Kindi (801-873 ca.) e in particolare Abu Ali-al-Hasan o Alhazén (965-1040), che è considerato il Padre dell'ottica per il suo libro di ottica (XI secolo), dove ha esplorato i fenomeni di rifrazione e riflessione.

Il Rinascimento europeo portò questa conoscenza in Occidente, soprattutto grazie a Roberto Grosseteste e Roger Bacon. I primi pratici occhiali furono fabbricati in Italia intorno al 1286 . Da allora, l'applicazione di lenti ottiche per diversi scopi scientifici non è cessata.

Grazie all'ottica, geni come Copernico, Galileo Galilei e Johannes Kepler furono in grado di svolgere i loro studi astronomici. Successivamente, i primi microscopi consentirono la scoperta della vita microbica e l'inizio della moderna biologia e medicina. L'intera rivoluzione scientifica è in gran parte dovuta al contributo dell'ottica .

  1. Ottica fisica

L'ottica fisica è quella che considera la luce come un'onda che si propaga nello spazio . In altre parole, è il ramo dell'ottica che è più fedele ai principi e al ragionamento della fisica, usando conoscenze precedenti come le equazioni di Maxwell, per citare un esempio importante.

In questo modo, si preoccupa di fenomeni fisici come l'interferenza, la polarizzazione o la diffrazione . Inoltre, propone modelli predittivi per sapere come si comporterà la luce in determinate situazioni o in determinati media, quando non nei sistemi di simulazione numerica.

  1. Ottica geometrica

L'ottica geometrica consente di studiare fenomeni come arcobaleni e prismi.

L'ottica geometrica deriva dall'applicazione geometrica delle leggi fenomenologiche intorno alla rifrazione e alla riflessione di Willebrord Snel van Royen (1580-1626), lo scienziato olandese noto come Snell.

Per fare questo, questo ramo della parte ottica dell'esistenza di un raggio di luce, il cui comportamento è descritto dalle regole della geometria per trovare formule corrispondenti a lenti, specchi e diottrie. In questo modo è possibile studiare fenomeni come arcobaleni, propagazione della luce e prismi . Tutto questo usando il linguaggio della matematica.

  1. Ottica moderna

Il ramo contemporaneo dell'ottica sorge con la fisica quantistica e i nuovi campi di conoscenza resi possibili da quest'ultimo, nonché le sue possibili applicazioni da parte dell'ingegneria. a. Pertanto, l'ottica moderna comprende una grande varietà di nuovi campi di ricerca riguardanti la luce e le sue applicazioni, tra cui:

  • I meccanismi laser (amplificazione della luce mediante emissione simulata di radiazioni).
  • Celle fotoelettriche, luci a LED e metamateriali.
  • Optoelettronica, mano nella mano con l'informatica e l'elaborazione digitale delle immagini.
  • L' ingegneria dell'illuminazione, con applicazioni in fotografia, cinema e altri campi.
  • Ottica quantistica e studio fisico della foto come una particella di luce e un'onda luminosa allo stesso tempo.
  • Ottica atmosferica e comprensione dei processi di illuminazione atmosferica.

Continua con: Teoria dei colori


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