Physics4all

אופטיקה היא אחד התחומים שבה עוסקת הפיזיקה. היא מסבירה את ההתנהגות והתכונות של האור עם יחסי הגומלין בין החומר לאור. בנוסף מסבירה האופטיקה בעיות אופטיות שונות המדגימות את עקרונות האופטיקה. למעשה מבלי שנבחין בכך אופטיקה היא חלק בלתי נפרד מחיינו, עדשת העין של כל אחד מאיתנו עובדת על פי עקרונות אופטיים מובהקים.

תופעות אופטיות נוספות מחיי היום יום שלנו הן הפאטה מורגנה,  ההבזק הירוק, קשת בענן, ההילה סביב השמש או הירח,  כלבי השמש ועוד. אופטיקה עוסק בעיקרו בהתנהגות של אור נראה, אור תת אדום ואור על סגול. עם זאת חשוב לציין כי בגלל שאור הוא למעה קרינה אלקטרומגנטית ניתן להבחין בתופעות אלו גם בקרני רנטגן, גלי רדיו, קרינת מיקרוגל ועוד.

יש הרואים באופטיקה תת תחום של אלקטרו מגנטיות, בנוסף ישנן תופעות אופטיות  המושפעות מטבעו הקוונטי של האור ולכן  באופן טבעי תחום האופטיקה גם קשור למכאניקת הקוונטים.

ההיסטוריה של האופטיקה:

חקר מדע האור ומדע האופטיקה החל בתקופת ימי הביניים  ותור הזהב של האיסלאם כאשר החוקרים איבן אל היית'ם ואיבן סהל ביצעו מחקרים על מהות האור, עדשות, אשליית ההגדלה של הירח והשמש, אור וצל, קשת בענן, צבע האור בשקיעה, ליקוי חמה, הנפיצה ועוד.

במהלך המאה ה – 18 ניתנו הסברים רבים לתופעות אופטיות הקשורות לאור בעזרת התורה הגלית. בתחילת המאה ה – 20 הגיעו להבנה כי האור הוא גם חלקיק וגם  גל. במהלך המחצית השנייה של המאה ה – 20 התפתחה תורת האלקטרודינמיקה הקוונטית המסבירה את מהות האור בעזרת שדות קוונטים.

מהן תופעות אופטיות?

תופעות אופטיות הן תופעות שהמקור שלהן נעוצות בתכונותיו של האור. בין התופעות האופטיות המעניינות ביותר ניתן לראות את עקיפה, שבירת אור, לזירה, שבירה כפולה והחזרה פנימית מלאה.

מהי אופטיקה קלאסית?

אופטיקה קלאסית המכונה גם אופטיקה גיאומטרית היא אחד מתחומי האופטיקה המתארים את התקדמות האור במושגים של קרני אור המשנות כיוון בין נקודות מגע העוברות בין שני תווכים שונים הן יכולות להיות עקומות במסלול בו מקדם השבירה הוא תוצר של המיקום.