Optik

Optics (ὀπτικήcode: grc is deprecated óptikē, "penampilan" atau "kelihatan" dalam Bahasa Yunani Purba) merupakan salah satu cabang fizik yang menerangkan ciri dan sifat cahaya dan hubungan cahaya dengan jirim. Optik turut menerangkan fenomena optik.

Bidang optik biasanya menggambarkan sifat cahaya yang nampak, inframerah dan ultra ungu; tetapi oleh sebab cahaya adalah gelombang elektromagnet, gejala yang sama juga terjadi pada sinar-X, gelombang mikro, gelombang radio, dan bentuk lain dari sinaran elektromagnet.

Maka, optik boleh dianggap sebagai bidang kecil dalam elektromagnetisme. sesetengah fenomena optik bergantung kepada sifat kuantum cahaya yang mengaitkan sebahagaian bidang ini dengan mekanik kuantum. Tambahan, kebanyakan fenomena optik boleh dikira dengan penerangan elektromagnet terhadap cahaya seperti dalam Persamaan Maxwell.

Bidang optik sering terpisah dari komuniti ahli fizik. Ia mempunyai pengenalan, masyarakat dan persidangannya sendiri. Aspek sains tulen bagi bidang tersebut digelar kejuruteraan optik. Penerapan kejuruteraan optik yang berkait dengan sistem pencahayaan dipanggil kejuruteraan pencahayaan.

Setiap bidang tersebut cenderung untuk mempunyai kegunaan, kemahiran teknikal, fokus dan penggabungan profesional yang berbeza. Inovasi terbaru dalam kejuruteraan optik sering dikelaskan sebagai fotonik atau optoelektronik. Sempadan antara bidang ini dengan "optik" sering tidak jelas dan terma yang sering digunakan berbeza bagi tempat di seluruh dunia dan dalam bahagian indutri.

Kerana penggunaan sains "cahaya" yang meluas kepada dunia nyata, bidang sains dan kejuruteraan optik sering melangkaui sempadan.

Sains optik adalah sebahagian dari bidang yang banyak cabangnya seperti kejuruteraan elekrik, fizik, psikologi, perubatan (ophtalmologi dan optometri), dan lain lagi. Tambahan, penerangan ciri optik yang paling lengkap, seperti yang dikenali dalam fizik, tidaklah merumitkan kebanyakan masalah, maka model ringkas digunakan. others. Model terhad ini menerangkan fenomena optik dengan cukup dengan mengabaikan ciri tidak padan atau/dan tidak terkesan bagi sistem yang diingini.

Optik klasik

Sebelum Max Planck mencadangkan cahaya itu terkuantum, optik hanyalah aplikasi elektromagnet dan ia adalah anggaran frekuensi tinggi kepada cahaya. Optik klasik terbahagi kepada dua cabang utama: optik geometri dan optik fizik.

Optik geometri, atau optik sinaran, menerangkan cahaya merambat sebagai "sinaran". Sinaran dibengkokkan di antara muka dua medium yang berbeza, dan boleh dibengkokkan dalam medium yang indeks pembiasan merupakan gungsi posisi.

"Sinaran" dalam optik geometri merupakan objek abstrak yang berserenjang dengan muka gelombang optik sebenar. Optik geometri menyediakan peraturan bagi merambat sinaran tersebut melalui sistem optik, yang menentukan bagaimana muka gelombang sebenar dirambat. Ini merupakan ringkasan penting bagi optik, dan gagal untuk menyatakan banyak kesan optik lain seperti pembelauan dan kekutuban.

Optik geometri sering memudahkan malah melakukan penganggaran para-paksi atau "penganggaran sudut kecil." Ciri matematik kemudiannya menjadi linear yang membenarkan komponen optik dan sistem diterangkan dengan matrik mudah.Ini membawa kepada teknik optik Gaussian dan pengesanan sinar para-paksi, yang sering digunakan untuk mencari sifat kedudukan pertama bagi sistem optik, seperti anggaran posisi imej dan objek serta pembesaran.

Perambatan sinar Gaussian merupakan kembangan optik para-paksi yang menyediakan model yang lebih tepat bagi sinaran koheren seperti sinar laser. Sementara menggunakan penganggaran para-paksi, teknik ini digunakan untuk pembelauan, yang membenarkan pengiraan tepat kadar ketika sinar laser mengembang dengan masa, dan saiz minimum yang sinar akan difokuskan. Perambatan sinar Gaussian menghubungkan jurang antara optik geometri dan fizik.

Optik fizik menunjukkan perambatan muka gelombang kompleks melalui sistem optik, termasuklah amplitus dan fasa gelombang. Teknik ini, yang sering digunakan secara berangka pada komputer, boleh digunakan untuk kesan pembelauan, interferens, dan kekutuban, begitu juga penyimpangan dan kesan kompleks lain. Penganggaran masih digunakan maka, ini bukanlah model teori gelombang elektromagnet sepenuhnya bagi perambatan cahaya. Model penuh patut terlalu berkira untuk berguna bagi kebanyakan masalah, walaupun sesetengah masalah berskala kecil boleh dianalisa menggunakan model gelombang lengkap.

Topik berkaitan optik klasik

Optik geometri :
- Kanta
- Cermin
- Peralatan optik
- Prisma

Optik Moden

Optik moden melingkungi bidang sains dan kejuruteraan optik yang menjadi terkenal pada abad ke-20. Bidang sains optik berkaitan dengan sifat elektromagnet atau kuantum bagi cahaya malah turut melibatkan topik lain.

Topik berkaitan optik moden

Bidang optik lain

Optik setiap hari

Optik terlibat dalam kehidupan harian. Pelangi dan logamaya merupakan contoh fenomena optik. Banyak orang mendapat keuntungan melalui cermin mata dan kanta sentuh, dan optik banyak digunakan dalam barangan seperti kamera.

Lihat juga

Rujukan

(Inggeris) Hecht, Eugene (2001). Optics (4th ed.). Pearson Education. ISBN 0-8053-8566-5.
(Inggeris) Serway, Raymond A.; Jewett, John W. (2004). Physics for Scientists and Engineers (6th ed.). Brooks/Cole. ISBN 0-534-40842-7.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
(Inggeris) Tipler, Paul (2004). Physics for Scientists and Engineers: Electricity, Magnetism, Light, and Elementary Modern Physics (5th ed.). W. H. Freeman. ISBN 0-7167-0810-8.

Pautan luar

(Inggeris) Optics.net – Forum kejuruteraan optikal dan direktori sumber
(Inggeris) Optics Book – buku teks dalam talian
(Inggeris) Optics2001 – Perpustakaan dan buku teks komuniti tentang optik
(Inggeris) OSA – Persatuan Optikal Amerika
(Inggeris) SPIE—Persatuan Kejuruteraan Optikal Antarabangsa
(Inggeris) ICFO—Institut Sains Fotonik
Pembinaan Dan Pengujian Kebok Optik Pantulan Penuh Sinar-X Diarkibkan 2010-04-04 di Wayback Machine

Subbidang am dalam Fizik l b s
Biofizik \| Fizik atom, molekul, dan optik \| Fizik jirim termeluwap \| Fizik zarah \| Keelektromagnetan \| Kerelatifan am \| Kerelatifan khas \| Mekanik klasik \| Mekanik kontinum \| Mekanik kuantum \| Mekanik statistik \| Teori medan kuantum \| Termodinamik