33 просмотров

Оптика – это раздел физики, изучающий поведение и свойства света

Оптика – это раздел физики, изучающий поведение и свойства света. Оптические приборы

Одним из древних и объемных разделов физики является оптика. Ее достижения применяются во многих науках и сферах деятельности: электротехнике, промышленности, медицине и других. Из статьи можно узнать, что изучает эта наука, историю развития представлений о ней, важнейшие достижения, и какие существуют оптические системы и приборы.

Примеры световых явлений в природе

Кроме искусственных в природе полно естественных световых явлений. Они возникают в космосе, атмосфере планеты. Свет излучают и отражают даже живые организмы.

  • Солнечный закат – при приближении светила к горизонту яркость солнца снижается, атмосфера интенсивнее поглощает и рассеивает коротковолновую составляющую спектра. Небо меняет цвет на желтовато-оранжевый, близкий к красному. Перед закатом небо становится градиентом, окраска которого изменяется от оранжево-жёлтой до зелёной с оттенками голубого.
  • Радуга – красочное световое явление, образующееся на противоположной солнцу стороне относительно наблюдателя во время дождя или дождевых туч. Выглядит как разноцветная дуга, полукруг, состоящий из семи плавно перетекающих один в другой цветов. Образуется благодаря явлениям отражения и преломления солнечных лучей каплями влаги.
  • Разнообразие полярных сияний – испускание света верхними слоями атмосферы под действием солнечного ветра.
  • Гало – образование свечения (ореола, нимба) вокруг источника света в виде кольца, дуги либо так называемой «алмазной пыли». Вызывается кристаллами льда в тропосфере. Различают десятки разнообразных гало.
  • Мираж – преломление световых лучей на границе сред с разной плотностью, температурой. Рядом с реальным объектом образуется его искажённое отражение.
Статья в тему:  Медиаплан по информированию населения о деятельности организации. Медиапланирование

Многие животные излучают видимый для человеческого глаза свет: светлячки, биолюминесцентные бактерии, медузы, рыба-фонарик, сверкающие кальмары.

Явление возникает благодаря биолюминесценции – самостоятельному или возникающему вследствие деятельности симбионтов.

Природа света

Оптику принято относить к тому разделу физики, где высветилась узость и незначительность архаических знаний учёных о природе.

Постепенно одним среди них удалось обнаружить, а другим впоследствии убедиться в двойственности природы света:

  • корпускулярная теория происхождения света, начало которой положил Ньютон, изучает его, как течение множества частиц — фотонов — а, согласно гипотезе Планка, все излучения протекают прерывисто и раздельно, дискретность же— всеобщее свойство материи. Самая минимальная доля мощности энергии квантов света, содержит частоту и величину, которые соответствуют силе излучаемого света. Если принять принцип понимания света, как потока частиц, можно объяснить явление «фотоэффекта» и обосновать «теорию излучения»;
  • ещё одна из теорий, которые объясняют природу света — волновая. Впервые её озвучил Гюйгенс. Он считал свет объединением параллельных электромагнитных монохроматических волн. При этом прослеживаемые оптические явления объяснял результатом действий данных волн: при наложении друг на друга происходит взаимное увеличение или уменьшения их амплитуды. При наличии таких свойств света, как неимение перехода силы и энергии выделения в другие виды энергии, принято относить к процессам, совершенно соответствующим норме, потому как электромагнитные волны не контактируют друг с другом при интерференционных явлениях, ведь свет всё также передаётся, сохранив неповторимость. Гюйгенсу также принадлежит теория отражения света и преломления.
Статья в тему:  Как выглядит транскрибация. Что такое транскрибация и как на этом заработать

И волновая, и корпускулярная гипотезы электрического и магнитного светоизлучения нашли своё выражение в научных трудах Максвелла в виде уравнений. И такое самое новое знание о свете, как о непрестанно движущейся волне, даёт способность пояснить те процессы, которые связаны с дифракцией (огибанием светом препятствий) и интерференцией (явление при сложении двух или нескольких световых волн), с учётом структуры света.

В физике свет оказался в действительности самым первым объектом, у которого была выявлена двойственная, корпускулярно-волновая природа.

Современная оптика

Современная оптика охватывает области оптической науки и разработок, которые стали популярными в XX столетии. Эти области оптической науки в основном касаются электромагнитных или квантовых свойств света, но включают и другие области.

Физиологическая оптика

Физиологическая оптика — междисциплинарная наука о зрительном восприятии света. Она объединяет сведения по биофизике, биохимии и психологии зрительного восприятия.

Рентгеновская оптика

Рентгеновская оптика — отрасль прикладной оптики, изучающая процессы распространения рентгеновских лучей в средах, а также разрабатывающая элементы для рентгеновских приборов. Рентгеновская оптика в отличие от обычной рассматривает электромагнитные волны в диапазоне длин волн рентгеновского 10 −4 до 100 Å (от 10 −14 до 10 −8 м) и гамма-излучений −4 Å.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов: