WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-12-21T04:32:36Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

[[datoteka:Double-alaskan-rainbow.jpg|mini|250px|Dvostruka [[duga]].]]

[[datoteka:Light dispersion of a mercury-vapor lamp with a flint glass prism IPNr°0125.jpg|mini|desno|250px|Optika proučava i [[disperzija (optika)|disperziju svjetlosti]].]]

[[datoteka:Fényvisszaverődés.jpg|mini|desno|250px|[[Refleksija]]: zraka [[svjetlost]]i koja pada na neku [[ravnina|ravninu]] reflektira se tako da je upadni kut ''α'' jednak kutu refleksije ''β'', a upadna i reflektirana (odbijena) zraka leže u istoj ravnini.]]

[[datoteka:Fénytörés.jpg|mini|desno|250px|[[Refrakcija]] ili [[lom svjetlosti]] je skretanje svjetlosnih zraka pri prijelazu iz jednoga sredstva u drugo zbog razlike u brzini širenja valova u različitim sredstvima.]]

[[datoteka:Wavelength=slitwidthspectrum.gif|mini|desno|250px|Prikaz [[ogib]]a ili [[difrakcija|difrakcije]] kada je otvor na zapreci jednak [[valna duljina|valnoj duljini]] [[val]]a.]]

[[datoteka:Interferenz.jpg|mini|desno|250px|[[Interferencija valova|Interferencija]] dvaju kružnih [[val]]ova.]]

[[datoteka:LASER.jpg|mini|desno|250px|[[Pokus]] s [[laser]]skom zrakom.]]

[[datoteka:SDIM0241b.jpg|mini|desno|250px|[[Rayleighovo raspršenje]] jače je nakon zalaska Sunca. Ono uzrokuje plavu nijansu neba u toku dana i crvenu boju Sunca kod zalaska.]]

[[datoteka:Misc pollen.jpg|mini|desno|250px|[[Pelud]]i snimljeni skenirajućim [[elektronski mikroskop|elektronskim mikroskopom]].]]

'''Optika''' (prema [[Grčki jezik|grč]]. ''ὀπτιϰὴ [τέχνη]'': [znanost] o vidu) je grana [[fizika|fizike]] koja se bavi svojstvima i širenjem [[svjetlost]]i, te međudjelovanjem svjetlosti i [[tvar]]i. Svjetlošću se naziva [[elektromagnetsko zračenje]] koje se sastoji od vidljivoga dijela [[Spektar (fizika)|spektra]] elektromagnetskih valova s rasponom [[valna duljina|valnih duljina]] od 380 do 780 [[metar|nm]], koje ljudsko oko razlikuje kao [[Boja|boje]], od ljubičaste s najmanjom do crvene s najvećom valnom duljinom. U širem smislu, optika se bavi i [[Infracrveno zračenje|infracrvenim]], [[Ultraljubičasto zračenje|ultraljubičastim]], a djelomice i [[Rendgenske zrake|rendgenskim zračenjem]]. [[Klasična fizika|Klasična se optika]] dijeli na geometrijsku i valnu (fizikalnu) optiku, dok su novije grane nelinearna, neslikovna i kvantna optika. <ref> '''optika''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=45342] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref> Neke pojave u optici ovise o kvantnoj prirodi svjetlosti što optiki povezuje i s [[kvantna mehanika|kvantnom mehanikom]]. U praksi se ipak većina pojava može objasniti elektromagnetskom prirodom svjetlosti koja je opisana [[Maxwellove jednadžbe|Maxwellovim jednadžbama]]. Primijenjena optika se bavi konstrukcijom i optimizacijom optičkih elemenata, sustava i naprava kao što su [[leća (optika)|leće]], [[zrcalo|zrcala]], [[prizma (optika)|prizme]], [[objektiv]]i, [[okular]]i, [[mikroskop]]i, [[teleskop]]i.

== Povijest ==
Optika se proučavala već u starom vijeku. O njoj je pisao [[Euklid]], a značajno djelo objavio je [[Klaudije Ptolemej|Ptolemej]] u 2. stoljeću. Nakon 1500. godine njome su se bavili [[Galileo Galilei|G. Galilei]], [[Johannes Kepler|J. Kepler]], [[Christiaan Huygens|C. Huygens]], [[Robert Hooke|R. Hooke]], [[Isaac Newton|I. Newton]] i drugi. Newton je eksperimentirao s rastavljanjem svjetlosti na boje, te izložio teoriju po kojoj je svjetlost sastavljena od čestica ([[korpuskularna teorija]]). Djelomičan razlog za sporo prihvaćanje [[valna teorija|valne teorije svjetlosti]], koju su zastupali Huygens i Hooke, bio je i Newtonov autoritet. Hrvatski [[fizičar]]i [[Markantun de Dominis|M. de Dominis]], [[Marin Getaldić|M. Getaldić]] i [[Ruđer Bošković|R. Bošković]] dali su mnoštvo izvornih doprinosa optici svojega doba. U 19. stoljeću valna je teorija potpuno prevladala, okrunjena egzaktnom teorijom [[Elektromagnetizam|elektromagnetizma]] [[James Clerk Maxwell|J. C. Maxwella]] 1864. [[Albert Einstein|A. Einstein]] je 1905. postavio hipotezu o [[Dualizam (fizika)|dvojnoj prirodi svjetlosti]]. Ta dva suprotstavljena gledišta, valni i čestični, usklađena u jedinstvenu sliku, dovela su do razvoja [[kvantna fizika|kvantne fizike]]. Godine 1917. Einstein je protumačio stimuliranu emisiju svjetlosti i otvorio put razvoju [[laser]]a i nelinearne optike.

== Podjela optike ==

=== Geometrijska optika ===
U geometrijskoj optici zanemaruje se valna priroda svjetlosti, a temeljni je pojam svjetlosna zraka. U nekom sredstvu [[svjetlost]] može biti djelomično ili potpuno [[Apsorpcija (razdvojba)|apsorbirana]] (upijena) ili transmitirana (propuštena), a na granici sredstava [[Refleksija|reflektirana]] (odbijena) ili pak podliježe refrakciji (lomu). Osnovni su zakoni geometrijske optike zakon pravocrtnoga širenja svjetlosti, zakon neovisnosti svjetlosnih zraka, [[zakon refleksije]] i zakon loma ([[Snelliusov zakon]]). [[Osvijetljenost]] plohe povećava se ako na nju pada svjetlost iz dvaju ili više izvora. Pri refleksiji (odbijanju) svjetlosti upadni je kut jednak kutu refleksije, a upadna i reflektirana zraka leže u istoj ravnini, okomitoj na plohu refleksije. Lom ([[refrakcija]]) svjetlosti zbiva se pri prijelazu iz jednog optičkoga sredstva u drugo, a upadni kut ''α1'' i kut loma ''α2'' povezani su [[Snelliusov zakon|Snellovim zakonom loma]]:

:<math>n_1 \cdot \sin\theta_1 = n_2 \cdot \sin\theta_2\ </math>

gdje je: ''n'' - [[indeks loma]] (refrakcija). Pri prijelazu iz optički rjeđeg u optički gušće sredstvo zraka se istodobno i lomi i reflektira. Zakon loma očituje se kod planparalelne ploče (pomaknuta slika), [[optička prizma|optičke prizme]] (na primjer otklon upadne zrake) i leće (na primjer kod [[mikroskop]]a i [[dalekozor]]a). Svojstva [[Leća (optika)|leće]] iskazuje jednadžba:

:<math>\frac{1}{S_1} + \frac{1}{S_2} = \frac{1}{f} </math>

gdje je: ''S1'' - udaljenost predmeta od leće, ''S2'' - udaljenost slike od leće, a ''f'' - [[žarišna duljina]], pozitivna za sabirne, a negativna za rastresne leće. Slika predmeta koju stvara leća može biti uvećana ili umanjena, realna ili virtualna, te uspravna ili obrnuta. Zraka koja iz optički gušćega sredstva indeksa loma ''n2'' pada na granicu s optički rjeđim sredstvom indeksa loma ''n1'', pod kutom većim od graničnoga:

:<math> \sin\theta_g = \frac{n_2}{n_1}</math>

u potpunosti se reflektira. To je '''totalna refleksija'''. Ona omogućuje obrtanje slike u različitim optičkim sustavima, a čini i osnovni mehanizam širenja svjetlosti kroz [[Optičko vlakno|optička vlakna]] ([[svjetlovod]]e).

=== Valna optika ili fizikalna optika ===
'''Valna optika''' ili '''fizikalna optika''' tretira [[svjetlost]] kao [[Elektromagnetsko zračenje|elektromagnetski val]], koji se u [[vakuum]]u širi [[brzina svjetlosti|brzinom svjetlosti]] (''c'' = 3 · 108 [[Metar u sekundi|m/s]]), a u optičkom sredstvu [[indeks loma|indeksa loma]] ''n'' [[brzina|brzinom]] ''v'':

:<math> v = \frac{c}{n}</math>

U [[vakuum]]u, za [[valna duljina|valnu duljinu]] ''λ'' i [[frekvencija|frekvenciju]] [[val]]a ''f'' vrijedi:

:<math> c = \lambda \cdot f </math>

Valna duljina u nekom sredstvu je:

:<math> \lambda_1 = \frac{\lambda}{n}</math>

Širenje svjetlosti prikazuje se s pomoću valne fronte. Prema [[Huygensovo načelo|Huygensovu načelu]], svaka točka na valnoj fronti izvor je novoga vala. U području vrlo malih valnih duljina valna se optika svodi na geometrijsku, a zrake svjetlosti okomite su na valnu frontu.

Svjetlost je [[Monokromator|monokromatska]] ako je zastupljena samo jedna valna duljina, a polikromatska ako sadrži diskretni niz valnih duljina (na primjer svjetiljke s razrijeđenim plinom) ili kontinuirani spektar ([[Sunčeva svjetlost]] ili [[žarulja]] s užarenom niti).

Valna priroda svjetlosti dokazuje se pokusima s [[Interferencija valova|interferencijom]] i [[ogib]]om ([[difrakcija]]). Interferencija nastaje kada u istu točku pada svjetlost iz dvaju izvora. Ako se postigne stojni val (samo s pomoću [[Koherencija|koherentnih]] izvora svjetlosti), dva snopa svjetlosti mogu se poništiti ili pojačati, što se na [[zaslon]]u vidi kao svijetla ili tamna pruga. Ogib ili difrakcija pojava je skretanja svjetlosti iza zapreke, tako da predmeti obasjani svjetlošću ne bacaju oštru sjenu. Niz bliskih uskih pukotina tvori [[optička rešetka|optičku rešetku]]. [[Disperzija (optika)|Optička disperzija]] razlaganje je svjetlosti na [[boja|boje]]. Bijela se svjetlost može rastaviti lomom na optičkoj prizmi. Za manje valne duljine indeks loma je veći, pa se ljubičasta svjetlost otklanja najjače, a crvena najmanje. Pojava [[duga|dúge]] primjer je disperzije svjetlosti prouzročene [[Refrakcija|lomom]] i totalnom [[refleksija|refleksijom]] na kapljicama vode u [[zrak]]u. Preciznije razdvajanje različitih valnih duljina omogućuje [[optička rešetka]].

=== Nelinearna optika ===
'''Nelinearna optika''' bavi se izvorima visoko [[Koherencija|koherentne]] [[laser]]ske svjetlosti koji proizvode usmjerene svjetlosne snopove velike [[snaga|snage]], što uzrokuje nelinearne učinke. Obična svjetlost na putu kroz optičko sredstvo mijenja stazu, ali ne i frekvenciju, dok nelinearnost pri međudjelovanju svjetlosti s tvari može prouzročiti i promjenu [[frekvencija|frekvencije]].

=== Neslikovna optika ===
'''Neslikovna optika''' proučava svjetlost u prijenosu. Ona se ne bavi složenim pojavama nastanka svjetlosti i međudjelovanja s tvari, već se usredotočuje na sprječavanje rasapa snopa te gubitaka [[energija|energije]] tijekom prijenosa pa, primjerice, istražuje kakvi oblici [[svjetlovod]]a dovode do kaotičnih [[refleksija]] i gubitaka snage u prijenosu.

=== Elektronska optika ===
{{glavni|Elektronska optika}}

'''Elektronska optika''' je grana [[fizika|fizike]] koja se bavi upravljanjem snopom [[elektron]]a s pomoću [[električno polje|električnoga]] i [[magnetsko polje|magnetskoga polja]] te konstrukcijom [[elektronika|elektroničkih uređaja]] poput optičkih. Djelovanje tih polja na elektronski snop na maloj udaljenosti od njihovih [[os]]i slično je djelovanju [[Leća (optika)|optičkih leća]], [[zrcalo|zrcala]] i [[Prizma (optika)|prizmi]] na snop [[svjetlost]]i.

=== Optika atmosfere ===
{{glavni|Optika atmosfere}}

'''Optika atmosfere''' jest grana [[meteorologija|meteorologije]] koja proučava pojave nastale [[Refrakcija|lomom svjetlosti]], odbijanjem (refleksijom), [[Rayleighovo raspršenje|raspršivanjem]] i [[ogib]]om (difrakcija) [[svjetlost]]i u [[Zemljina atmosfera|Zemljinoj atmosferi]] (boja neba, duga, vijenac ili korona oko Sunca i Mjeseca, halo, pasunce ili lažno Sunce, Sunčev stup, irizacija oblaka, glorija, zračno zrcaljenje, fatamorgana, miraž, pojava sumraka, alpskog žara, treperenja zvijezda, zelenog bljeska, astronomska i terestrička refrakcija, depresija [[obzor]]a i dr.). Optika atmosfere proučava i pojave koje su posljedica perspektive: prividni oblik [[Nebeska sfera|nebeskog svoda]], površine diska [[Sunce|Sunca]] i [[Mjesec]]a pri njihovu izlaženju i zalaženju i dr.<ref> '''optika atmosfere''', [http://www.enciklopedija.hr//natuknica.aspx?ID=45343] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.</ref>

=== Kvantna optika ===
'''Kvantna optika''' istražuje [[kvant]]ne i [[Teorija relativnosti|relativističke]] pojave povezane sa svjetlošću, posebno [[Dualizam (fizika)|dvojnu (valnu i čestičnu) prirodu svjetlosti]]. Osim kao val, svjetlost se može predočiti i kao snop čestica. To su kvanti svjetlosti ili [[foton]]i, a svaki ima [[energija|energiju]] ''E'':

:<math> E = h \cdot \nu \,</math>

i [[količina gibanja|količinu gibanja]] ''p'':

:<math> p = \frac{E}{c}</math>

gdje je: ''h'' - [[Planckova konstanta]]. Posljedica je čestične prirode svjetlosti radijacijski [[tlak]] ([[tlak elektromagnetskog zračenja]]), koji u slučaju pulsnih laserskih snopova visoka intenziteta poprima znatne vrijednosti, pa se primjenjuje za promjene strukture tvari na [[atom]]skoj razini (na primjer hlađenje atoma).

== Izvori ==
{{izvori}}

==Vanjske poveznice==
* [http://ahyco.ffri.hr/povijestfizike/ Web courseware Povijest fizike]

{{Opće grane u fizici}}
[[Kategorija:Optika| ]]

Optika - Povijest promjena

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica