Прагляд зыходнага тэксту старонкі Оптыка

[[Выява:Dispersive_Prism_Illustration_by_Spigget.jpg|thumb|280px|Найважнейшыя паняцці оптыкі: [[праламленне]] і [[Адлюстраванне святла|адлюстраванне]] [[святло|святла]] (ход [[Светлавы прамень|прамянёў]] святла на прыкладзе [[прызма, оптыка|прызмы]]).]]
'''О́птыка''' — раздзел [[фізіка|фізікі]], які вывучае [[святло]]. Святло — адзін з відаў [[электрамагнітная хваля|электрамагнітных хваль]] і адрозніваецца ад іншых відаў толькі [[даўжыня хвалі|даўжынёй хвалі]], таму законы оптыкі справядлівыя для ўсіх электрамагнітных хваль і яе можна разглядаць як навуку пра электрамагнітныя хвалі.

== Прырода святла ==
Оптыка была адным з першых раздзелаў фізікі, дзе праявілася абмежаванасць [[Класічная фізіка|класічных уяўленняў]] пра прыроду. Была выяўлена дваістая прырода святла:
* Хвалевая тэорыя святла бярэ пачатак ад Гюйгенса («Трактат пра святло» — [[Французская мова|фр.]] Traité de la lumière; 1690) і разглядае святло як сукупнасць папярочных манахраматычных электрамагнітных хваляў, а назіраныя аптычныя эфекты як вынік складання ([[Інтэрферэнцыя святла|інтэрферэнцыі)]] гэтых хваль. Пры гэтым лічыцца, што пры адсутнасці пераходу энергіі выпраменьвання ў іншыя віды энергіі, гэтыя хвалі не ўплываюць адны на другія ў тым сэнсе, што хваля, якая выклікала ў пэўнай вобласці прасторы інтэрферэнцыйныя з’явы, працягвае распаўсюджвацца далей без змены сваіх характарыстык. Хвалевая тэорыя [[Электрамагнітнае выпраменьванне|электрамагнітнага выпраменьвання]] знайшла сваё тэарэтычнае апісанне ў працах [[Джэймс Максвел|Максвела]] ў форме [[Ураўненні Максвела|ўраўненняў Максвела]]. Выкарыстанне ўяўленняў пра святло як пра хвалю, дазваляе растлумачыць з’явы, звязаныя з інтэрферэнцыі і [[Дыфракцыя|дыфракцыі]], у тым ліку структуру светлавога поля (будова выяваў і галаграфію).
* Карпускулярная тэорыя святла бярэ пачатак ад [[Ісаак Ньютан|Ньютана]] («Оптыка» — [[англ.]] Opticks; 1704) і разглядае святло як паток часціц — квантаў святла або фатонаў. У адпаведнасці з ідэяй Планка кожнае выпраменьванне адбываецца дыскрэтна. Выкарыстанне уяўленняў пра святло як пра паток часціц, тлумачыць з’яву [[фотаэфект]]у і заканамернасці тэорыі [[Выпраменьванне|выпраменьвання]].<ref>Бонч-Бруевич А. М. Оптика // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3 Магнитоплазменный компрессор — Пойнтинга теорема. — С. 418—422. — 672 с. — 48 000 экз. — ISBN 5-85270-019-3.</ref>.

== Характарыстыкі святла ==
Даўжыня светлавой хвалі <math>\lambda</math> залежыць ад скорасці распаўсюджвання хвалі ў асяроддзі <math>v</math> і звязана з ёю і частатой <math>\nu</math> суадносінамі:
: <math>\lambda  = \frac{v}{\nu}=\frac {c}{n\nu},</math>
дзе <math>n</math> — [[паказчык праламлення]] асяроддзя. У агульным выпадку паказчык праламлення асяроддзя з’яўляецца функцыяй даўжыні хвалі: <math> n=n(\lambda)</math>. Залежнасць паказчыка праламлення ад даўжыні хвалі выяўляецца ў выглядзе з’явы дысперсіі святла.

Характарыстыкамі святла з’яўляюцца:
* [[спектр]]альны склад, вызначаны дыяпазонам даўжынь хваль святла.
* шырокі клас фотаметрычных велічынь, сярод якіх па шыраце выкарыстання вылучаюцца энергетычныя і светлавыя фотаметрычныя велічыні.
* [[Палярызацыя святла|палярызацыя]], вызначаная змяненнем прасторавай арыентацыі электрычнага [[Вектар (матэматыка)|вектара]] па меры распаўсюджвання хвалі ў прасторы.
* кірунак распаўсюджвання промня святла, супадае з кірункам нармалі да [[Хвалевы фронт|хвалевага фронту]] (пры адсутнасці з’явы двайнога праменепраламлення)<ref name=":0">Выкарыстоўваецца ў прыбліжэнні [[Геаметрычная оптыка|геаметрычнай оптыкі]].</ref>.

=== Скорасць святла ===
Універсальнае паняцце ў фізіцы — [[скорасць святла]] <math>c</math>. Яе значэнне ў вакууме ўяўляе сабой не толькі гранічную скорасць распаўсюджвання электрамагнітных ваганняў кожнай частаты, але і наогул гранічную скорасць распаўсюджвання інфармацыі або кожнага ўздзеяння на матэрыяльныя аб’екты. Пры распаўсюджванні святла ў розным асяроддзі [[фазавая скорасць]] святла <math>v</math> звычайна памяншаецца: <math>v = c/n</math>, дзе <math>n</math> — [[паказчык праламлення]] асяроддзя, які характарызуе яго аптычныя ўласцівасці і залежыць ад частаты святла: <math>n = n(\nu)</math>. У вобласці анамальнай дысперсіі святла паказчык праламлення можа быць і меншы за 1, а фазавая скорасць святла больш за <math>c</math>. Апошняе сцвярджэнне не супярэчыць [[тэорыя адноснасці|тэорыі адноснасці]], бо перадача інфармацыі з дапамогай святла адбываецца не з фазавай, а, звычайна, з [[Групавая скорасць|групавой скорасцю]].

== Оптыка іншых дыяпазонаў ==
Электрамагнітны спектр прынята дзяліць на [[радыёхвалі]], [[Інфрачырвонае выпраменьванне|інфрачырвонае]], [[Бачнае выпраменьванне|бачнае]], [[Ультрафіялетавае выпраменьванне|ультрафіялетавае]], [[Рэнтгенаўскае выпраменьванне|рэнтгенаўскае]] і [[Гама-выпраменьванне|гама-выпраменьванні]]. Гэтыя ўчасткі спектру адрозніваюцца не па сваёй прыродзе, а па спосабе генерацыі і прыёму выпраменьвання. Таму паміж імі няма рэзкіх пераходаў, самі ўчасткі перакрываюцца, а мяжы паміж імі ўмоўныя.

Хвалевыя і квантавыя заканамернасці з’яўляюцца агульнымі для ўсяго спектру [[Электрамагнітнае выпраменьванне|электрамагнітнага выпраменьвання]]. У залежнасці ад [[Даўжыня хвалі|даўжыні хвалі]], на першы план выступаюць розныя з’явы, розныя метады даследавання і розныя практычныя прымянення. Таму на оптыку нельга глядзець як на замкнёную дысцыпліну, якая вывучае толькі бачную вобласць спектру, аддзеленую ад іншых абласцей выразнымі межамі. Заканамернасці і вынікі, знойдзеныя ў гэтых іншых галінах, могуць аказацца прыдатнымі ў бачнай вобласці спектру і наадварот.

Аналагічныя з’явы сустракаюцца ў распаўсюджванні [[Рэнтгенаўскае выпраменьванне|рэнтгенаўскага выпраменьвання]] і [[Радыёхвалі|радыёхваль]], у мікрахвалевых печах і да т. п. Оптыка, такім чынам, можа разглядацца як раздзел [[электрамагнетызм]]у. Некаторыя аптычныя з’явы залежаць ад квантавай прыроды святла, што звязвае некаторыя вобласці оптыкі з [[Квантавая механіка|квантавай механікай]]. Практычна, вялізная большасць аптычных з’яў могуць разглядацца, як [[электрамагнітныя ваганні]], апісаныя ўраўненнямі Максвела.<ref name=":0" />

== Раздзелы оптыкі ==
* [[Класічная оптыка]]
** [[Геаметрычная оптыка]]
** [[Фізічная оптыка]]
** [[Хвалевая оптыка]]
* [[Глядзельнае ўспрыманне]]
* [[Лазер]]ы
* [[Нелінейная оптыка]]
* [[Квантавая оптыка]]
* [[Градыентная оптыка]]

=== Класічная оптыка ===
Да з’яўлення [[Квантавая оптыка|квантавай оптыкі]] оптыка ў цэлым грунтавалася на класічным [[электрамагнетызм]]е. Класічная оптыка дзеліцца на дзве галоўныя галіны: [[геаметрычная оптыка]] і [[фізічная оптыка]].

==== Геаметрычная оптыка ====
{{main|Геаметрычная оптыка}}
'''Геаметрычная оптыка''' ('''Оптыка промня''') не займаецца разглядам пытання пра прыроду святла, а асноўваецца толькі на эмпірычных законы яго распаўсюджвання. Цэнтральнае паняцце геаметрычнай оптыкі, з дапамогай якога апісваецца распаўсюджванне святла, — светлавы прамень, які ўяўляе сабой лінію, уздоўж якой пераносіцца энергія святла. У аднастайным аптычным асяроддзі светлавыя промні ўяўляюць сабой прамыя лініі.

Геаметрычная оптыка дазволіла паспяхова растлумачыць многія з’явы, якія назіраюцца пры праходжанні святла ў розным асяроддзі. Да такіх з’яў адносяцца, напрыклад, скрыўленне промняў у зямной атмасферы, з’яўленне [[Вясёлка|вясёлак]] і [[міраж]]оў. Геаметрычная оптыка дазваляе вывучаць і вызначаць заканамернасці і правілы будовы выяў. Яе метады шырока выкарыстоўваюцца пры разліках і канструяванні разнастайных аптычных прыбораў.

Разам з тым у набліжэнні геаметрычнай оптыкі немагчыма растлумачыць паходжанне многіх важных аптычных эфектаў, такіх, напрыклад, як [[дыфракцыя]], [[Інтэрферэнцыя святла|інтэрферэнцыя]] і [[палярызацыя святла]]<ref>Б. М. Яворский и А. А. Детлаф Справочник по физике. — М.: Наука, 1971.</ref>.

==== Фізічная оптыка ====
{{main|Фізічная оптыка}}
'''Фізічная оптыка''' — раздзел оптыкі, які вывучае аптычныя з’явы, якія выходзяць за рамкі набліжэння [[Геаметрычная оптыка|геаметрычнай оптыкі]]. Да такіх з’яў ставяцца [[дыфракцыя]], [[Інтэрферэнцыя святла|інтэрферэнцыя]] [[Святло|святла]], палярызацыйныя эфекты, а таксама эфекты, звязаныя з распаўсюджваннем [[Электрамагнітныя хвалі|электрамагнітных хваль]] у нелінейных і анізатропных асяроддзях.

[[Фізічная оптыка|Фізічнай оптыкай]] у вузкім сэнсе таксама часам называюць апісанне працэсу распаўсюджвання аптычных хваляў, заснаванае на ўжыванні тэорыі абурэнняў да геометрооптіческому набліжэнню. У квантавай механіцы аналагам такога набліжэння з’яўляецца Борновское набліжэнне.

[[Фізічная оптыка]] або оптыка хвалі грунтуецца на прынцыпе Гюйгенса і мадэлюе распаўсюджванне складаных франтоў імпульсу праз аптычныя сістэмы, уключаючы і амплітуду і фазу хвалі. Гэты падзел оптыкі тлумачыць [[дыфракцыя|дыфракцыю]], [[Інтэрферэнцыя святла|інтэрферэнцыю]], эфекты палярызацыі, [[Аберацыя аптычнай сістэмы|аберацыі]] і прыроду іншых складаных эфектаў.<ref>https://spravochnick.ru/fizika/fizicheskaya_optika/</ref>

== Гл. таксама ==
* [[Лінза]]
* [[Фотаэлектрычныя прыёмнікі]]

== Заўвагі ==
{{reflist}}

== Літаратура ==
* {{Крыніцы/Беларусь: энцыклапедычны даведнік (1995)|О́птыка|544|Валяўка В. В.}}

{{Раздзелы оптыкі}}
{{Раздзелы фізікі}}
{{Бібліяінфармацыя}}

[[Катэгорыя:Оптыка| ]]