optika
(fénytan, geometriai optika, fizikai optika)
A fény és a fénnyel működő eszközök tanulmányozása.
A tudományág története az ókorig nyúlik vissza.
A tükröt már Kr. e. kb. 2000-ben használták
Egyiptomban.
A görög filozófusok egyszerű fénytani elméleteket alkottak (a fényvisszaverődés
törvényét Euklidész Kr. e. 300-ban állította fel).
A görögökök a lencséket (gyújtólencsék)
is ismerték, és tanulmányozták a fénytörést.
A látás javítására elsőként Roger Bacon (13. sz.) alkalmazott szemüveget.
Galilei készítette az egyik legelső
távcsövet (1609), míg az első tükrös
távcsövet Newton építette meg (1668).
Az összetett mikroszkópot (amely kettő
vagy annál több elemből áll) a feltevések szerint Zacharias Janssen (1588-1632)
holland szemüvegkészítő találta fel 1590 körül.
A geometriai optika (fénytörés, fényvisszaverődés) korszerű leírása
a 17. sz. elején kezdődött. A geometriai (vagy sugár-) optika a fényt
egyenes vonalban haladó sugarakként kezeli. A sugarak iránya csak két különböző
anyag határfelületén változhat meg.
A 17. sz. végén figyelték meg a diffrakció
(elhajlás) jelenségét, amely alapján feltételezték, hogy a fény
hullámszerűen viselkedik. A fény
hullámtermészetét támasztotta alá Christian
Huygens holland fizikus munkássága is; de ezzel szemben foglalt állást Isaac
Newton, aki fenntartotta, hogy a fény
részecskékből áll (korpuszkuláris elmélet).
Thomas Young fizikus 1804-ben kísérletileg
megmutatta a fény interferenciáját, ezzel
újabb bizonyítékkal szolgált a fény hullámtermészetére.
A fény (transzverzális) hullám volta magyarázatul
szolgált a kalcitkristályokban - mind Huygens,
mind Newton által - észlelt polarizációs
hatásra.
A fényről alkotott modern felfogásban mind
a részecske-, mind a hullámtermészet
szerepet kap.
A geometriai optika "fénysugara" megfelel a hullámterjedés
irányának.
A fizikai optika a hullámtermészet következményeivel foglalkozik.
Az optikában elért legújabb eredmények közé tartoznak
az optikai vezetők és távközlési alkalmazásuk;
az optikai logikai elemek és az optikai számítógépek lehetősége;
a Fourier-analízis alkalmazása bizonyos térbeli szűrőknél (pl. nem kívánt, vizszintes
vonalak eltávolítása fényképfelvételről);
a bonyolult, görbült felületekkel határolt műanyag lencsék
tömegtermelése;
a lézerek
és a holográfia.