Optika

Sa Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na: navigacija, traži
Ambox warning blue construction.svg Trenutno se vrše izmjene na stranici.
Molimo ostale korisnike da ne uređuju sadržaj stranice dok je prikazano ovo obavještenje kako bi se izbjegao konflikt s izmjenama. Ako imate komentare i pitanja u vezi sa stranicom, koristite stranicu za razgovor.
Napomena: Ovaj šablon možete ukloniti ako nije bilo izmjena u posljednja 3 dana.
Posljednju izmjenu napravio je korisnik KWiki (razgovor · doprinosi), 24. 6. 2016. u 02:21.
Između ostalog, optika proučava i disperziju svjetlosti.

Optika je grana fizike koja proučava ponašanje i osobine svjetlosti, uključujući njene interakcije s materijom, a bavi se i konstrukcijom instrumenata koji se koriste svjetlošću ili je otkrivaju.[1] Obično opisuje ponašanje vidljive, ultraljubičaste i infracrvene svjetlosti. Zbog toga što je svjetlost elektromagnetni talas, ostali oblici elektromagnetnog zračenja, kao što su rendgensko i mikrovalno zračenje i radiotalasi, ispoljavaju slične osobine.[1]

Većina optičkih fenomena objašnjava se pomoću elektrodinamičkog opisa svjetlosti. Međutim, potpune elektromagnetne opise svjetlosti često je teško primijeniti u praksi. Praktična optika obično se koristi pojednostavljenim modelima. Najčešći od njih, geometrijska optika, tretira svjetlost kao zbir zraka koje se kreću pravolinijski, a lome se kad prolaze kroz nešto ili kad se odbijaju od površinâ. Talasna optika obuhvatniji je model svjetlosti, koji uključuje talasne efekte poput difrakcije i interferencije, koji ne mogu biti objašnjeni geometrijskom optikom. Historijski, model svjetlosti zasnovan na zrakama razvijen je prvi, a uslijedio je talasni model. Napredak u elektromagnetnoj teoriji u 19. stoljeću doveo je do otkrića da su svjetlosni talasi zapravo elektromagnetno zračenje.

Neki fenomeni zavise od činjenice da svjetlost istovremeno ima osobine talasa i osobine čestice. Objašnjenje za ove efekte zahtijeva upotrebu kvantne mehanike. Kad se posmatraju čestične osobine svjetlosti, svjetlost se predstavlja kao zbir čestica zvanih "fotoni". Kvantna optika bavi se primjenom kvantne mehanike u optičkim sistemima.

Optika kao nauka relevantna je za mnoge povezane discipline, uključujući astronomiju, razna polja inženjerstva, fotografiju i medicinu (naročito oftalmologiju i optometriju). Optika je našla praktičnu primjenu u raznim vrstama tehnologije i svakodnevnim predmetima, uključujući ogledala, leće, teleskope, mikroskope, lasere i optička vlakna.

Historija[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Historija optike
Nimrudova leća

Počeci optike jesu leće koje su izradili stari Egipćani i Mezopotamci. Najranije poznate leće, napravljene od poliranog kristala, često kvarca, datiraju iz 700. p. n. e. i poznate su kao asirske leće, kakva je i Nimrudova.[2] Stari Rimljani i Grci ispunjavali su staklene kugle vodom da bi napravili leće. Ovaj praktični razvoj pratio je i razvoj teorija o svjetlosti i vidu od strane starih grčkih i indijskih filozofa, kao i razvoj geometrijske optike u grčko-rimskom svijetu. Sama riječ optika potječe od starogrčke riječi ὀπτική (optikē), što znači "pojava, izgled".[3]

U grčkoj filozofiji prevladavale su dvije suprotstavljene teorije o optici vezane za to kako funkcionira čulo vida: "intromisijska" i "emisijska".[4] Prema prvoj, vid dolazi od predmeta koji otpuštaju svoje kopije (zvane eidole), koje oko hvata. Uz mnoge propagatore, uključujući Demokrita, Epikura, Aristotela i njihove sljedbenike, izgleda da ova teorija ima nekog dodira s modernim teorijama o tome šta je zapravo vid, ali ostala je samo špekulacija bez ikakvog eksperimentalnog utemeljenja.

Platon je prvi jasno uobličio emisijsku teoriju, ideju po kojoj se vizualna percepcija ostvaruje zahvaljujući zrakama koje emitiraju oči. U djelu Timaj također je komentirao parnost obrnutih likova u ogledalima.[5] Nekih 100 godina kasnije Euklid je napisao traktat Optika, u kojem je vid povezao sa geometrijom, ustanovivši tako geometrijsku optiku.[6] Svoj rad zasnovao je na Platonovoj emisijskoj teoriji. Opisao je matematička pravila perspektive i kvalitativno opisao efekte refrakcije iako je doveo u pitanje tvrdnju da snop svjetlosti iz oka može trenutno osvijetliti zvijezde svaki put kad neko trepne.[7] U svom traktatu Optika Ptolemej zastupa ekstramisijsko-intromisijsku teoriju vida: zrake (ili protok) iz oka formiraju kupu, čiji je vrh u unutrašnjosti oka, a njena baza definira vidno polje. Zrake su bile osjetljive i prenosile su informacije o udaljenosti i orijentaciji površina nazad do posmatračevog razuma. On je rekapitulirao većinu Euklidovog rada i otišao dalje od njega opisavši način mjerenja ugla refrakcije iako nije uspio uočiti empirijsku vezu između njega i upadnog ugla.[8]

Alhazen (Ibnul-Hajsem), "otac optike"[9]
Reprodukcija stranice Ibn-Sehlovog rukopisa koja pokazuje njegovo znanje o zakonu refrakcije.

Tokom srednjeg vijeka grčke ideje o optici obnovili su i proširili autori iz tadašnjeg muslimanskog svijeta. Jedan od najranijih bio je El-Kindi (oko 801–873), koji je pisao na osnovu euklidskih i aristotelovskih ideja o optici, favorizirajući emisijsku teoriju zato što je (po njegovom mišljenju) mogla bolje objasniti optičke pojave.[10] Godine 984. perzijski matematičar Ibn-Sehl napisao je traktat O gorućim ogledalima i lećama, ispravno opisavši zakon refrakcije ekvivalentan Snellovom zakonu.[11] Koristio se ovim zakonom da izračuna optimalne oblike leća i sfernih ogledala. Početkom 11. stoljeća Alhazen (Ibnul-Hajsem) napisao je Knjigu o optici (Kitabul-menazir), u kojoj je istraživao refleksiju i refrakciju i predložio novi sistem za objašnjavanje vida i svjetlosti, zasnovan na posmatranju i eksperimentu.[12][13][14][15][16] Odbacio je emisijsku teoriju iz ptolemejske optike i umjesto nje predložio ideju da se svjetlost pravolinijski odbija u svim smjerovima od svih vidljivih tačaka datog objekta i zatim ulazi u oko iako nije mogao objasniti kako oko hvata zrake.[17] Alhazenovo djelo bilo je uglavnom zanemareno u arapskom svijetu, ali je anonimno prevedeno na latinski oko 1200. godine, a dodatno ga je proširio poljski monah Witelo,[18] učinivši ga standardnim udžbenikom optike u Evropi u narednih 400 godina.[19]

U 13. stoljeću u Evropi engleski biskup Robert Grosseteste pisao je o mnogim naučnim temama raspravljajući o svjetlosti iz četiri perspektive: epistemologija svjetlosti, metafizika ili kosmogonija svjetlosti, etiologija ili fizika svjetlosti i teologija svjetlosti,[20] zasnivajući to na Aristotelovim djelima i platonizmu. Grossetesteov najpoznatiji učenik, Roger Bacon, napisao je radove u kojima je citirao širok raspon nedavno prevedenih djela iz filozofije i optike, uključujući djela Alhazena, Aristotela, Avicene, Ibn-Rušda, Euklida, El-Kindija, Ptolemeja, Tideja i Konstantina Afrikanca. Bacon je bio u mogućnosti koristiti dijelove staklenih sfera kao lupe da pokaže da se svjetlost odbija od objekata umjesto da je objekti emitiraju.

Prve naočale izumljene su u Italiji oko 1286.[21] Ovo je bio početak optičke industrije struganja i poliranja leća za ove "naočale", najprije u Veneciji i Firenci u 13. stoljeću,[22] a kasnije u centrima za proizvodnju naočala u Holandiji i Njemačkoj.[23] Proizvođači naočala napravili su poboljšane vrste leća za korekciju vida zasnovane više na empirijskom znanju stečenom posmatranjem efekata leća nego na korištenju proste optičke teorije tog vremena (koja uglavnom nije mogla adekvatno objasniti čak ni to kako naočale funkcioniraju).[24][25] Ovaj praktični razvoj, majstorstvo i eksperimentiranje lećama direktno su doveli do izuma složenog optičkog mikroskopa oko 1595. i teleskopa refraktora 1608. u centrima za proizvodnju naočala u Holandiji.[26][27]

Početkom 17. stoljeća Johannes Kepler u svojim je radovima proširio poglede na geometrijsku optiku, osvrnuvši se na leće, odbijanje svjetlosti od ravnih i sfernih ogledala, način rada stenopeičnih kamera, upravljanje zakona obrnutih kvadrata jačinom svjetlosti i optička objašnjenja astronomskih pojava kao što su pomračenje Mjeseca i Sunca i astronomska paralaksa. Također je uspio utvrditi ulogu mrežnjače kao organa koji zapravo bilježi slike i konačno naučno kvantificirati efekte različitih vrsta leća koje su proizvođači naočala posmatrali prethodnih 300 godina.[28] Nakon izuma teleskopa Kepler je postavio teorijsku osnovu za način na koji teleskopi rade i opisao poboljšanu verziju, poznatu kao Keplerov teleskop, koristeći se dvjema konveksnim lećama da dobije veće uvećanje.[29]

Naslovna stranica prvog izdanja Newtonove Optike

Optička teorija unaprijeđena je sredinom 17. stoljeća traktatima filozofa Renéa Descartesa, u kojima su objašnjene razne optičke pojave, uključujući refleksiju i refrakciju, s pretpostavkom da svjetlost emitiraju objekti koji je proizvode.[30] Ova tvrdnja značajno se razlikovala od starogrčke emisijske teorije. Krajem 1660-ih i početkom 1670-ih Isaac Newton proširio je Descartesove ideje i postavio korpuskularnu teoriju svjetlosti, poznatu po tome što je odredila da je bijela svjetlost mješavina boja koja se može razložiti na sastavne dijelove pomoću prizme. Godine 1690. Christiaan Huygens predložio je talasnu teoriju svjetlosti, zasnovanu na sugestijama Roberta Hookea iz 1664. Sam Hooke javno je kritizirao Newtonove teorije o svjetlosti i prepirka među njima trajala je do Hookeove smrti. Godine 1704. Newton je objavio Optiku i, u to vrijeme, djelomično zbog njegovog uspjeha u drugim oblastima fizike, općenito je smatran pobjednikom u debati o prirodi svjetlosti.[30]

Njutnovska optika bila je općenito prihvaćena do početka 19. stoljeća, kad su Thomas Young i Augustin-Jean Fresnel izveli eksperimente o interferenciji svjetlosti koji su potvrdili njenu talasnu prirodu. Youngov poznati eksperiment sa dva procjepa pokazao je da svjetlost slijedi zakon superpozicije, što je karakteristika talasa, koju Newtonova korpuskularna teorija nije predvidjela. Ovaj rad doveo je do teorije difrakcije i otvorio čitavo područje proučavanja u fizikalnoj optici.[31] Talasna optika uspješno je ujedinjena s Maxwellovom elektromagnetnom teorijom u 1860-ima.[32]

Sljedeći razvoj u optičkoj teoriji desio se 1899, kad je Max Planck ispravno modelirao zračenje crnog tijela pretpostavivši da se razmjena energije između svjetlosti i materije dešava jedino u diskretnim količinama, koje je nazvao kvantovima.[33] Godine 1905. Albert Einstein objavio je teoriju o fotoelektričnom efektu, koja je čvrsto uspostavila kvantizaciju same svjetlosti.[34][35] Godine 1913. Niels Bohr pokazao je da atomi mogu emitirati samo diskretne količine energije, objasnivši tako diskretne linije viđene u emisijskom spektru i apsorpcijskim spektrima.[36] Razumijevanje interakcije između svjetlosti i materije, koje je rezultiralo iz ovih razvoja, ne samo da je formiralo osnovu kvantne optike nego je bilo i ključno za razvoj kvantne mehanike kao cjeline. Krajnji vrhunac, teorija kvantne elektrodinamike, objašnjava sve optičke i elektromagnetne procese općenito kao rezultat razmjene stvarnih i virtualnih fotona.[37]

Kvantna optika dobila je praktičnu važnost otkrićem masera 1953. i lasera 1960.[38] Prateći rad Paula Diraca u oblasti kvantne teorije polja, George Sudarshan, Roy J. Glauber i Leonard Mandel primijenili su kvantnu teoriju na elektromagnetno polje u 1950-ima i 1960-ima da dođu do detaljnijeg razumijevanja fotodetekcije i statistike svjetlosti.

Klasična optika[uredi | uredi izvor]

Dijeli se na dvije glavne grane: geometrijsku optiku (ili optiku zrâkā) i fizikalnu (ili talasnu) optiku. U geometrijskoj optici za svjetlost se smatra da se kreće pravolinijski, dok se u fizikalnoj smatra da je svjetlost elektromagnetni talas.

Geometrijska optika može se smatrati približnim predstavljanjem fizikalne optike koje se primjenjuje kad je talasna dužina korištene svjetlosti mnogo manja od veličine optičkih elemenata u sistemu koji se modelira.

Geometrijska optika[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Geometrijska optika
Geometrija refleksije i refrakcije svjetlosnih zraka

Geometrijska optika ili optika zrâkā opisuje širenje svjetlosti kao "zraka" koje se kreću pravolinijski i čije su putanje određene zakonima refleksije i refrakcije na površinama između različitih sredina.[39] Ovi zakoni otkriveni su empirijski i potječu najranije iz 984[11] i korišteni su u dizajnu optičkih komponenti i instrumenata otad, pa do današnjih dana. Oni se mogu sažeti na sljedeći način:

kad zraka svjetlosti naiđe na granicu između dvije providne sredine, biva podijeljena na odbijenu i prelomljenu zraku.

Zakon refleksije kaže da odbijena zraka leži u upadnoj ravni i da je ugao odbijanja jednak upadnom uglu.
Zakon refrakcije kaže da prelomljena zraka leži u upadnoj ravni i da je sinus ugla loma podijeljen sinusom upadnog ugla konstanta:
,

gdje je n konstanta za bilo koje dvije sredine i bilo koju boju svjetlosti. Ako je prva sredina zrak ili vakuum, n je indeks prelamanja druge sredine.

Zakoni refleksije i refrakcije mogu se izvesti iz Fermatovog principa, koji kaže da je putanja kojom se zraka svjetlosti kreće između dvije tačke ona koja se može preći za najmanje vremena.[40]

Aproksimacija[uredi | uredi izvor]

Geometrijska optika često se uprošćuje upotrebom paraksijalne aproksimacije ili "aproksimacije malog ugla". Matematičko ponašanje tada postaje linearno, omogućujući da se optičke komponente i sistemi opišu prostim matricama. Ovo dovodi do tehnika zvanih Gaußova optika i paraksijalno praćenje zraka, koje se koriste za otkrivanje osnovnih osobina optičkih sistema, kao što su približna slika i položaj objekata i uvećavanja.[41]

Refleksija[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Refleksija (fizika)
Dijagram ogledalne refleksije

Refleksija se može podijeliti na dva tipa: ogledalnu i difuznu refleksiju. Ogledalna opisuje sjajnost površina kao što su ogledala, koja reflektiraju svjetlost na jednostavan i predvidljiv način. Ovo omogućuje produkciju reflektiranih slika koje se mogu povezati sa stvarnim (realnim) ili ekstrapoliranim (virtualnim) lokacijama u prostoru. Difuzna refleksija opisuje materijale koji nemaju sjaj, kao što su papir ili kamen. Refleksije od ovih površina mogu se opisati jedino statistički, gdje tačna distribucija reflektirane svjetlosti zavisi od mikroskopske strukture materijala. Mnogi difuzni reflektori opisuju se ili mogu biti približno predstavljeni Lambertovim zakonom, koji opisuje površine koje imaju jednaku luminanciju (sjajnost, svjetljivost) gledano iz bilo kojeg ugla. Sjajne površine mogu dati i ogledalnu i difuznu refleksiju.

Kod ogledalne, smjer reflektirane zrake određen je uglom koji upadna zraka stvara s površinskom normalom, linijom okomitom na površinu u tački u kojoj svjetlost stvara kontakt s površinom. Upadne i reflektirane zrake i normala leže u jednoj ravni, a ugao između odbijene zrake i površinske normale jednak je onome između upadne zrake i normale.[42] Ovo je poznato kao zakon refleksije.

Kod ravnih ogledala zakon refleksije implicira da su slike objekata uspravne i na jednakom udaljenosti iza ogledala kao objekti koji su ispred ogledala. Veličina slike ista je kao veličina objekta. Ovaj zakon također implicira da su ogledalne slike parno invertirane (obrnuto preslikane), što mi percipiramo kao inverziju lijevo-desno. Slike dobijene refleksijom od dvaju (ili bilo kojeg parnog broja) ogledala nisu obrnuto preslikane. Ugaoni reflektori[42] retroreflektiraju svjetlost, proizvodeći reflektirane zrake koje se kreću nazad u smjeru iz kojeg su došle upadne zrake.

Ogledala sa zakrivljenim površinama mogu se modelirati praćenjem zrake i korištenjem zakona refleksije u svakoj tački date površine. Kod ogledala s paraboličnim površinama paralelne upadne zrake proizvode reflektirane zrake, koje se stapaju u jednoj tački, poznatoj kao fokus (žarište, žiža). Druge zakrivljene površine također mogu sabrati zrake svjetlosti u jednu tačku, ali uz aberacije (odstupanja) usljed toga što divergirajūćī oblik uzrokuje da fokus bude raspršen u prostoru. Specifično, sferna ogledala ispoljavaju sfernu aberaciju. Sferna ogledala mogu formirati slike s uvećanjem većim ili manjim od 1, a uvećanje može biti i negativno, što ukazuje na to da je slika obrnuta. Uspravna slika formirana refleksijom u ogledalu uvijek je virtualna, dok je obrnuta slika realna i može se projicirati na ekran.[42]

Refrakcija[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Refrakcija
Ilustracija Snellovog zakona za slučaj n1 < n2, kao što je pri prijelazu iz zraka u vodu

Refrakcija (prelamanje svjetlosti) dešava se kad se svjetlost kreće kroz područje u prostoru koje ima promjenjiv indeks prelamanja; ovaj princip važi za leće i sabiranje svjetlosti u fokus. Najjednostavniji slučaj refrakcije dešava se kad postoji granična površina između izotropne sredine s indeksom prelamanja i druge sredine s indeksom prelamanja . U ovakvim situacijama Snellov zakon opisuje rezultirajuće skretanje svjetlosne zrake:

gdje su i uglovi između normale (na graničnu površinu) i upadnih i prelomljenih talasa (tim redom).[42]

Indeks prelamanja neke sredine povezan je sa brzinom svjetlosti (v) u toj sredini na sljedeći način:

,

gdje je c brzina svjetlosti u vakuumu.

Snellov zakon može se koristiti za predviđanje skretanja svjetlosnih zraka pri njihovom prolasku kroz linearnu sredinu sve dok su indeksi prelamanja i geometrija te sredine poznati. Naprimjer, širenje svjetlosti kroz prizmu rezultira skretanjem svjetlosne zrake u zavisnosti od oblika i orijentacije te prizme. Kod većine materijala indeks prelamanja varira u zavisnosti od frekvencije svjetlosti. Uzevši ovo u obzir, Snellov zakon može se koristiti da se predvidi kako će prizma raspršiti svjetlost u spektar. Otkriće ove pojave kad svjetlost prolazi kroz prizmu pripisuje se Isaacu Newtonu.[42]

Neke sredine imaju indeks prelamanja koji se postepeno mijenja s pozicijom, pa su stoga svjetlosne zrake u ovim sredinama zakrivljene. Ovaj efekt odgovoran je za viđenje miraža u vrućim danima: promjena u indeksu prelamanja zraka s visinom uzrokuje prelamanje svjetlosnih zraka, stvarajući ogledalnu refleksiju u daljini (kao na površini bazena s vodom). Optički materijali s promjenjivim indeksom prelamanja zovu se GRIN-materijali (eng. gradient-index materials). Takvi materijali koriste se u gradijentnoj optici.[43]

Za svjetlosne zrake koje se kreću iz materijala s visokim u materijal s niskim indeksom prelamanja Snellov zakon predviđa da ne postoji kad je velik. U ovom slučaju ne dešava se nikakav prijenos; sva svjetlost biva reflektirana. Ova pojava zove se potpuna unutrašnja refleksija i ona omogućuje tehnologiju optičkih vlakana. Kako se svjetlost kreće optičkim vlaknom, dolazi do potpune unutrašnje refleksije, zahvaljujući čemu nema gubitka ni najmanje njene količine cijelom dužinom kabela.[42]

Leće[uredi | uredi izvor]
Glavni članak: Leća (optika)
Dijagram praćenja zrake za sabirnu leću

Naprava koja proizvodi sabiranje ili rasipanje svjetlosnih zraka usljed refrakcije poznata je kao leća ili sočivo. Leće karakterizira njihova žarišna dužina: sabirna leća ima pozitivnu žarišnu dužinu, a rasipna negativnu. Manja žarišna dužina ukazuje na to da leća ima jači sabirli ili rasipni efekt. Žarišna dužina obične leće na zraku određuje se lećarovom jednačinom.[44]

Praćenje zrake može se koristiti da se pokaže kako leća formira sliku. Za tanku leću na zraku lokacija slike određuje se jednostavnom jednačinom

,

gdje je udaljenost objekta od leće, udaljenost od leće do slike lens, a žarišna dužina leće. Prema pravilima za označavanje predznacima korištenim ovdje, udaljenosti objekta i slike pozitivne su ako su objekt i slika na suprotnim stranama leće.[44]

Lens1.svg

Sabirna leća sakuplja dolazeće paralelne zrake u tačku koja je od leće udaljena jednu žarišnu dužinu sa suprotne strane leće. Ovo se naziva stražnjom žarišnom tačkom leće. Zrake od objekta na određenoj udaljenosti sabiraju se na rastojanju većem od žarišne dužine; što je objekt bliže leći, to je slika dalje od nje.

Kod rasipnih leća dolazeće paralelne zrake rasijavaju se nakon prolaska kroz leću na takav način da izgleda kao da su potekle iz tačke koja je jednu žarišnu dužinu ispred leće. Ovo je prednja žarišna tačka leće. Zrake od objekta na određenoj udaljenosti povezane su s virtualnom slikom koja je bliže leći nego žarišna tačka i na istoj strani leće kao i objekt. Što je objekt bliže leći, to joj je bliže i virtualna slika. Kao i kod ogledala, uspravne slike koje proizvede jedna leća virtualne su, dok su obrnute slike realne.[42]

Leće su podložne aberacijama, koje izobličuju slike. Monohromatske aberacije dešavaju se zato što geometrija leće ne usmjerava savršeno zrake od svake tačke objekta do pojedine tačke na slici, dok do hromatskih aberacija dolazi zbog toga što se indeks prelamanja leće mijenja s talasnom dužinom svjetlosti.[42]

Slike crnih slova u tankoj ispupčenoj leći žarišne dužine f prikazane su crvenom bojom. Odabrane zrake prikazane su za slova E, I i K plavom, zelenom i narančastom bojom (tim redom). Uočite da E (na udaljenosti 2f) ima realnu i obrnutu sliku jednake veličine, I (na udaljenosti f) ima sliku u beskonačnosti, a K (na udaljenosti f/2) ima dvostruko veću, virtualnu i uspravnu sliku.

Talasna optika[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Talasna optika

U talasnoj ili fizikalnoj optici za svjetlost se smatra da se širi kao talas. Ovaj model predviđa pojave kao što su interferencija i difrakcija, koje nisu objašnjene u geometrijskoj optici. Brzina svjetlosnih talasa u zraku iznosi približno 3×108 m/s (tačno 299.792,458 m/s u vakuumu). Talasna dužina vidljivih svjetlosnih talasa varira između 400 i 700 nm, ali naziv "svjetlost" često se primjenjuje i na infracrveno (0,7–300 μm) i ultraljubičasto zračenje (10–400 nm).

Talasni model može se upotrijebiti za predviđanja o tome kako će se optički sistem ponašati bez zahtijevanja objašnjenja šta je "talasanje" u kojoj sredini. Do sredine 19. stoljeća većina fizičara vjerovala je u "eteričnu" sredinu u kojoj se svjetlost širi.[45] Postojanje elektromagnetnih talasa predviđeno je 1865. Maxwellovim jednačinama. Ovi talasi šire se brzinom svjetlosti i imaju promjenjivo električno i magnetno polje, koja su ortogonalna jedno na drugo i također se kreću u smjeru širenja talasa.[46] Svjetlosni talasi danas se općenito tretiraju kao elektromagnetni talasi osim kad u razmatranje moraju biti uzeti kvantnomehanički efekti.

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ a b McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology (5. iz.). McGraw-Hill. 1993. 
  2. ^ "World's oldest telescope?". BBC News. 1. 7. 1999. Pristupljeno 10. 6. 2016. 
  3. ^ T. F. Hoad (1996). The Concise Oxford Dictionary of English Etymology. ISBN 0-19-283098-8. 
  4. ^ "A History of the Eye". stanford.edu. Pristupljeno 10. 6. 2016. 
  5. ^ T. L. Heath (2003). A manual of greek mathematics. Courier Dover Publications. str. 181–182. ISBN 0-486-43231-9. 
  6. ^ William R. Uttal (1983). Visual Form Detection in 3-Dimensional Space. Psychology Press. str. 25–. ISBN 978-0-89859-289-4. 
  7. ^ Euclid (1999). Elaheh Kheirandish, ur. Arapska verzija Euklidove optike = Kitāb Uqlīdis fī ikhtilāf al-manāẓir. "Springer", New York. ISBN 0-387-98523-9. 
  8. ^ Ptolemy (1996). A. Mark Smith, ur. Ptolemy's theory of visual perception: an English translation of the Optics with introduction and commentary. DIANE Publishing. ISBN 0-87169-862-5. 
  9. ^ Verma, RL (1969), Al-Hazen: father of modern optics 
  10. ^ Adamson, Peter (2006), "Al-Kindi and the reception of Greek philosophy" u: Adamson, Peter, Taylor, R., The Cambridge companion to Arabic philosophy, Štamparija Univerziteta u Cambridgeu, str. 45; ISBN 978-0-521-52069-0.
  11. ^ a b Rashed, Roshdi (1990). "A pioneer in anaclastics: Ibn Sahl on burning mirrors and lenses". Isis 81 (3): 464–491. doi:10.1086/355456. JSTOR 233423. 
  12. ^ Hogendijk, Jan P.; Sabra, Abdelhamid I., ur. (2003). The Enterprise of Science in Islam: New Perspectives. Štamparija MIT-a. str. 85–118. ISBN 0-262-19482-1. OCLC 50252039. 
  13. ^ G. Hatfield (1996). "Was the Scientific Revolution Really a Revolution in Science?". U F. J. Ragep; P. Sally; S. J. Livesey. Tradition, Transmission, Transformation: Proceedings of Two Conferences on Pre-modern Science held at the University of Oklahoma. Brill Publishers. str. 500. ISBN 90-04-10119-5. 
  14. ^ Nader El-Bizri (2005). "A Philosophical Perspective on Alhazen's Optics". Arabic Sciences and Philosophy 15 (2): 189–218. doi:10.1017/S0957423905000172. 
  15. ^ Nader El-Bizri (2007). "In Defence of the Sovereignty of Philosophy: al-Baghdadi's Critique of Ibn al-Haytham's Geometrisation of Place". Arabic Sciences and Philosophy 17: 57–80. doi:10.1017/S0957423907000367. 
  16. ^ G. Simon (2006). "The Gaze in Ibn al-Haytham". The Medieval History Journal 9: 89. doi:10.1177/097194580500900105. 
  17. ^ Ian P. Howard; Brian J. Rogers (1995). Binocular Vision and Stereopsis. Štamparija Univerziteta u Oxfordu. str. 7. ISBN 978-0-19-508476-4. 
  18. ^ Elena Agazzi; Enrico Giannetto; Franco Giudice (2010). Representing Light Across Arts and Sciences: Theories and Practices. V&R unipress GmbH. str. 42. ISBN 978-3-89971-735-8. 
  19. ^ Nader El-Bizri, "Classical Optics and the Perspectiva Traditions Leading to the Renaissance" u: Renaissance Theories of Vision, Charles Carman i John Hendrix (ur.), "Ashgate", Aldershot, 2010, 11–30; Nader El-Bizri, "Seeing Reality in Perspective: 'The Art of Optics' and the 'Science of Painting'" u: The Art of Science: From Perspective Drawing to Quantum Randomness, Rossella Lupacchini i Annarita Angelini (ur.), "Springer", Doredrecht, 2014, str. 25–47.
  20. ^ D. C. Lindberg, Theories of Vision from al-Kindi to Kepler, Štamparija Univerziteta Chicago, Chicago, 1976, str. 94–99.
  21. ^ Vincent, Ilardi (2007). Renaissance Vision from Spectacles to Telescopes. Philadelphia: American Philosophical Society. str. 4–5. ISBN 978-0-87169-259-7. 
  22. ^ "The Telescope". Galileo.rice.edu. Pristupljeno 14. 6. 2016. 
  23. ^ Henry C. King (2003). The History of the Telescope. Courier Dover Publications. str. 27. ISBN 978-0-486-43265-6. 
  24. ^ Paul S. Agutter; Denys N. Wheatley (2008). Thinking about Life: The History and Philosophy of Biology and Other Sciences. Springer. str. 17. ISBN 978-1-4020-8865-0. 
  25. ^ Ilardi, Vincent (2007). Renaissance Vision from Spectacles to Telescopes. American Philosophical Society. str. 210. ISBN 978-0-87169-259-7. 
  26. ^ "Microscopes: Time Line". Nobelova fondacija. Pristupljeno 14. 6. 2009. 
  27. ^ Watson, Fred (2007). Stargazer: The Life and Times of the Telescope. Allen & Unwin. str. 55. ISBN 978-1-74175-383-7. 
  28. ^ Ilardi, Vincent (2007). Renaissance Vision from Spectacles to Telescopes. American Philosophical Society. str. 244. ISBN 978-0-87169-259-7. 
  29. ^ Caspar, Kepler, str. 198–202, Courier Dover Publications, 1993; ISBN 0-486-67605-6.
  30. ^ a b A. I. Sabra (1981). Theories of light, from Descartes to Newton. CUP Archive. ISBN 0-521-28436-8. 
  31. ^ W. F. Magie (1935). A Source Book in Physics. Štamparija Univerziteta Harvard. str. 309. 
  32. ^ J. C. Maxwell (1865). "A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field". Philosophical Transactions of the Royal Society of London 155: 459. Bibcode:1865RSPT..155..459C. doi:10.1098/rstl.1865.0008. 
  33. ^ Za detaljniji pristup složenosti Planckovih intelektualnih motivacija za kvant i njegovo odlaganje prihvatanja njegovih implikacija, pogledajte: H. Kragh, Max Planck: the reluctant revolutionary, Physics World, decembar 2000.
  34. ^ Einstein, A. (1967). "On a heuristic viewpoint concerning the production and transformation of light". U Ter Haar, D. The Old Quantum Theory. Pergamon. str. 91–107. Pristupljeno 18. 3. 2010.  Ovo je poglavlje prijevod Einsteinovog rada o fotoelektričnom efektu iz 1905. na engleski jezik.
  35. ^ Einstein, A. (1905). "Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt" [O heurističkom gledištu koje se tiče proizvodnje i transformacije svjetlosti]. Annalen der Physik (jezik: njemački) 322 (6): 132–148. Bibcode:1905AnP...322..132E. doi:10.1002/andp.19053220607. 
  36. ^ "On the Constitution of Atoms and Molecules". Philosophical Magazine. 26, serija 6: 1–25. 1913. Arhivirano s originala, 4. 7. 2007. . Znameniti rad u kojem su izloženi Bohrov model atoma i molekularno povezivanje.
  37. ^ R. Feynman (1985). "Chapter 1". QED: The Strange Theory of Light and Matter. Štamparija Univerziteta Princeton. str. 6. ISBN 0-691-08388-6. 
  38. ^ N. Taylor (2000). LASER: The inventor, the Nobel laureate, and the thirty-year patent war. New York: Simon & Schuster. ISBN 0-684-83515-0. 
  39. ^ Ariel Lipson; Stephen G. Lipson; Henry Lipson (28. 10. 2010). Optical Physics. Štamparija Univerziteta Cambridge. str. 48. ISBN 978-0-521-49345-1. Pristupljeno 12. 7. 2012. 
  40. ^ Arthur Schuster (1904). An Introduction to the Theory of Optics. E. Arnold. str. 41. 
  41. ^ J. E. Greivenkamp (2004). Field Guide to Geometrical Optics. SPIE Field Guides vol. FG01. SPIE. str. 19–20. ISBN 0-8194-5294-7. 
  42. ^ a b c d e f g h H. D. Young (1992). "35". University Physics 8e. Addison-Wesley. ISBN 0-201-52981-5. 
  43. ^ Marchand, E. W. (1978). Gradient Index Optics. New York: Academic Press. 
  44. ^ a b E. Hecht (1987). Optics (2nd iz.). Addison Wesley. ISBN 0-201-11609-X.  Poglavlja 5 i 6.
  45. ^ M. V. Klein, T. E. Furtak, Optics, "John Wiley & Sons", New York City, 1986; ISBN 0-471-87297-0.
  46. ^ Maxwell, James Clerk (1865). "A dynamical theory of the electromagnetic field" (PDF). Philosophical Transactions of the Royal Society of London 155: 499. doi:10.1098/rstl.1865.0008.  Ovaj članak prati Maxwellovu prezentaciju Kraljevskom društvu od 8. decembra 1864. Vidi također Dinamičnu teoriju elektromagnetnog polja.

Vanjski linkovi[uredi | uredi izvor]

Udžbenici i priručnici
Dodatna literatura
Društva