Optique

Table des Opticks, 1728 Cyclopaedia

Optique (apparition de ὀπτική ou regarder dans le grec ancien ) est une branche de la physique qui d??crit le comportement et les propri??t??s de la lumi??re et de l'interaction de la lumi??re avec la mati??re . Optique explique ph??nom??nes optiques.

Le domaine de l'optique d??crit habituellement le comportement des visible, , et infrarouge ultraviolet de la lumi??re; Mais parce que la lumi??re est une onde ??lectromagn??tique , des ph??nom??nes analogues se produisent dans rayons X, un micro-ondes radio??lectriques ondes, et d'autres formes de rayonnement ??lectromagn??tique . Optique peuvent donc ??tre consid??r??es comme un sous-domaine de l'??lectromagn??tisme . Des ph??nom??nes optiques d??pendent de la la nature quantique de la lumi??re concernant certains domaines de l'optique ?? la m??canique quantique . Dans la pratique, la grande majorit?? des ph??nom??nes optiques peut ??tre comptabilis??e selon la description ??lectromagn??tique de la lumi??re, tel que d??crit par les ??quations de Maxwell .

Le domaine de l'optique a ses propre identit??, les soci??t??s et les conf??rences. Les aspects de la science pure du champ sont souvent appel??s la science optique ou la physique optique. Sciences appliqu??es optiques sont souvent appel??s ing??nierie optique. Applications du g??nie optique sp??cifiquement li??s ?? syst??mes d'??clairage sont appel??s ing??nierie d'??clairage. Chacune de ces disciplines tend ?? ??tre tout ?? fait diff??rente dans ses applications, les comp??tences techniques, la concentration et affiliations professionnelles. Innovations les plus r??centes en ing??nierie optique sont souvent class??s comme photonique ou opto??lectronique. Les fronti??res entre ces domaines et "optique" sont souvent peu clairs, et les termes sont utilis??s diff??remment dans diff??rentes parties du monde et dans diff??rents domaines de l'industrie.

En raison de la large application de la science de la ??lumi??re?? aux applications du monde r??el, les domaines de la science optique et g??nie optique ont tendance ?? ??tre tr??s interdisciplinaire. La science optique est une partie de nombreuses disciplines connexes, y compris le g??nie ??lectrique, la physique, la psychologie, la m??decine (en particulier ophtalmologie et optom??trie), et d'autres. En outre, la description la plus compl??te du comportement optique, comme on le sait ?? la physique, est inutilement compliqu?? pour la plupart des probl??mes, afin notamment mod??les simplifi??s sont utilis??s. Ces mod??les d??crivent ad??quatement limit??s sous-ensembles de ph??nom??nes optiques tout en ignorant le comportement hors de propos et / ou ind??tectable au syst??me d'int??r??t.

Optique classique

Avant optique quantique est devenue importante, l'optique se composaient principalement de l'application de l'??lectromagn??tisme classique et son approximations ?? haute fr??quence ?? la lumi??re. Optique classique se divise en deux branches principales: l'optique g??om??trique et optique physique.

Optique g??om??trique ou optique g??om??trique, d??crit la lumi??re en termes de propagation " rayons ". Rays sont pli??s ?? la interface entre deux milieux diff??rents, et peut ??tre courb??e dans un le milieu dans lequel indice de r??fraction est une fonction de la position. Le "rayon" dans l'optique g??om??trique est une objet abstrait qui est perpendiculaire ?? la fronts d'onde des ondes optiques r??els. L'optique g??om??trique fournit des r??gles pour la propagation de ces rayons ?? travers un syst??me optique, ce qui indique la fa??on dont le front d'onde r??elle se propager. Notez que ce est une simplification importante de l'optique, et ne tient pas compte de nombreux effets optiques importants tels que diffraction et polarisation.

Optique g??om??trique est souvent simplifi??es encore plus loin en faisant de la approximation paraxiale, ou "petite approximation d'angle." Le comportement math??matique devient alors lin??aire, permettant aux composants et syst??mes optiques pour ??tre d??crits par des matrices simples. Cela conduit ?? des techniques de Optique gaussienne et raytracing paraxiale, qui sont utilis??s pour trouver le bien immobilier de premier ordre de syst??mes optiques, tels que l'image approximative et la position des objets et des grossissements. Propagation du faisceau gaussien est une extension de l'optique paraxiaux qui fournit un mod??le plus pr??cis de rayonnement coh??rent comme laser poutres. Tout en utilisant l'approximation paraxiale, cette technique explique en partie diffraction, permettant des calculs pr??cis de la vitesse ?? laquelle un faisceau laser se d??veloppe avec la distance, et la taille minimale ?? laquelle le faisceau peut ??tre focalis??. Propagation du faisceau gaussien comble ainsi le foss?? entre l'optique g??om??trique et physique.

Optique physique ou l'optique d'onde se appuie sur Le principe de Huygen et mod??les la propagation des fronts d'ondes complexes gr??ce ?? des syst??mes optiques, y compris ?? la fois le amplitude et la phase de l'onde. Cette technique, qui est habituellement appliqu?? num??riquement sur un ordinateur, peut rendre compte de diffraction, interf??rence et des effets de polarisation, ainsi que aberrations et d'autres effets complexes. Approximations sont encore g??n??ralement utilis??es, cependant, si ce ne est pas un mod??le de th??orie de l'onde ??lectromagn??tique complet de la propagation de la lumi??re. Un tel mod??le serait compl??te (?? l'heure actuelle) Soyez exigeant trop de calculs pour ??tre utile pour la plupart des probl??mes, m??me si certains probl??mes ?? petite ??chelle peuvent ??tre analys??es ?? l'aide de mod??les complets d'onde.

Des sujets li??s ?? l'optique classiques

Animation conceptuelle de la lumi??re dispersion dans un prisme.

• Aberrations
• Coh??sion
• Diffraction
• Dispersion
• Distorsion
• Fabrication et tests (composants optiques)
• Le principe de Fermat
• optique de Fourier
• Optique ?? gradient d'indice
• Interf??rom??trie
• Conception optique
• R??solution optique
• Polarisation
• Ray (optique)
• Ray tra??age
• R??flexion
• R??fraction
• Diffusion
• Vague

• Optique g??om??trique de:
  • Objectifs
  • Miroirs
  • Instruments optiques
  • Prismes

Optique moderne

Optique moderne englobe les domaines de la science et de l'ing??nierie optique qui est devenu populaire au 20??me si??cle. Ces domaines de la science optique sont g??n??ralement li??es aux propri??t??s ??lectromagn??tiques ou quantiques de la lumi??re, mais ne comprennent d'autres sujets.

Des sujets li??s ?? l'optique moderne

• L'optique adaptative
• Dichro??sme circulaire
• Syst??me optique de cristal
• Optique diffractive
• Fibre optique
• Guide d'onde (optique)
• Holographie
• Optique int??gr??e
• Calcul Jones
• Lasers
• Lens flare
• Microlentille
• Optique non-imagerie
• Optique non lin??aire
• La reconnaissance de motif optique
• Processeurs optiques
• Vortex optique
• Photom??trie
• Photonics
• Optique quantique
• Radiom??trie
• Optique statistique
• Optiques ?? couche mince
• Optique des rayons X

D'autres champs optiques

• Nombre d'Abbe
• la science de la couleur
• Traitement de l'image
• Th??orie de l'information
• ??clairage
• La vision industrielle
• Communication optique
• Ordinateurs optiques
• Stockage de donn??es optique
• R??troaction optique
• Pattern recognition
• Photographie (science de la)
• Transfert de chaleur rayonnante
• La physique thermique
• Syst??me visuel

L'optique de tous les jours

Optique fait partie de la vie quotidienne. Rainbows et mirages sont des exemples de ph??nom??nes optiques. Beaucoup de gens b??n??ficient de lunettes ou de lentilles de contact , et l'optique sont utilis??s dans de nombreux produits de consommation, y compris cam??ras. La superposition des structures p??riodiques, par exemple des tissus transparents avec une structure de grille, produit des formes connues que moir??s. Superposition de motifs transparents p??riodiques comprenant des lignes courbes ou produit des parall??les opaques motifs ligne de moir??.