क्या है प्रकाशिकी? परिभाषा में भौतिकी

Democritus के Abdera, जो में रहते थे 5 वीं शताब्दी ईसा पूर्व में, राय व्यक्त की है कि इस दुनिया में सब कुछ सशर्त है वास्तविकता कर रहे हैं केवल परमाणुओं और शून्य है. वहाँ रहे हैं ऐतिहासिक साबित दस्तावेजों अपने ग्रन्थकारिता की अवधारणा के रूप में प्रकाश की एक धारा के कणों है, जो कुछ भौतिक गुण है । लेकिन अवधारणा के “प्रकाशिकी” बाद में दिखाई देगा. अनाज के Democritus के Abdera लगाया जाता है, को समझने की प्रक्रिया की संरचना, प्रकाश दे दी अंकुरित.

उत्पत्ति के इतिहास के शब्द प्रकाशिकी

में तीसरी सदी ईसा पूर्व से प्राचीन यूनानी विद्वान यूक्लिड के निरूपण के कानूनों के प्रकाश के प्रसार में ग्रंथ “प्रकाशिकी”. वास्तव में, इस घटना माना जा सकता है के उद्भव के रूप में एक ज्यामितीय (या रैखिक) प्रकाशिकी. के बाद प्रयास के systematization के बारे में ज्ञान के प्रकाश के गुण कई सदियों से पारित कर दिया है से पहले एक सेट के सिद्धांतों और कानूनों का गठन किया गया । विज्ञान के क्षेत्र में

न सुलझा हुआ समस्या एक लंबे समय के लिए बने रहे उत्पत्ति की प्रकृति के रंग. दर्शनों की संख्या व्यक्त किया गया है कि रंग का एक मिश्रण है, प्रकाश और अंधेरे में अलग-अलग अनुपात (अरस्तू), के रूप में अच्छी तरह के रूप में संस्करण के अलग अलग गति के प्रकाश कणों (डेसकार्टेस).

वहाँ किया गया है एक सफलता खोजों के 17 वीं सदी के क्षेत्र में लहर प्रकाशिकी. लेकिन इमारत के संस्करण क्या प्रकाशिकी बताते हैं जो अस्तित्व के विवर्तन, हस्तक्षेप, और अन्य गुणों के प्रकाश में, मौजूद नहीं था. के प्रभुत्व के अतिसूक्ष्म कणों के सिद्धांत की उत्पत्ति प्रकाश बिखर न्यूटन. वह अच्छी तरह से पता है के पेशेवरों और विपक्ष दोनों के अतिसूक्ष्म कणों और लहर सिद्धांत है.

इसलिए, अपने ग्रंथ में “प्रकाशिकी” विस्तार से बाहर वर्तनी एक गणितीय मॉडल के तरंग-कण सिद्धांत का प्रकाश है. बुनियादी अवधारणाओं के प्रकाशिकी (लहर या शारीरिक) पर बनाया गया है न्यूटन का मॉडल है । विवरण के प्रकाश के प्रसार को शामिल करने के सिद्धांत Huygens-Fresnel के आधार बन गया है जो के विकास के लिए भौतिक सिद्धांत है.

जल्दी 19 वीं सदी में, शास्त्रीय प्रकाशिकी पाया है उनकी सुविधाओं से पहचानने, अपने समकालीनों के लिए, और दिखाई दिया के रूप में एक विज्ञान है.

शब्द का अर्थ

शब्द ग्रीक मूल का (ὀ&पीआई;&ताउ;&जरा;&रूई;प्राकृतिक - शिक्षण के बारे में दृश्य धारणा) आधुनिक जीवन में, कई व्याख्याओं: खंड के विज्ञान के रूप में इस तरह के भौतिकी और अक्सर इस्तेमाल रोजमर्रा की जिंदगी में, एक सामूहिक मूल्य.

क्या है प्रकाशिकी के रूप में एक भौतिकी के क्षेत्र? इस अनुभाग में हम जो अध्ययन के प्रकाश के प्रसार में विभिन्न पर्यावरण की स्थिति और बातचीत के साथ विभिन्न पदार्थों. की परिभाषा प्रकाशिकी भौतिकी में आधारित है घटना पर वे अध्ययन कर रहे हैं, तो वहाँ है एक विभाजन के बीच में शास्त्रीय और क्वांटम प्रकाशिकी. एक ही समय में, पहली प्रजातियों के द्वारा प्रतिनिधित्व किया है ज्यामितीय (रे) और शारीरिक (लहर) वर्गों.

शब्द का अर्थ प्रकाशिकी रोजमर्रा की जिंदगी में एक सामूहिक चरित्र और उपयोग किया जाता है का प्रतिनिधित्व करने के लिए कर रहे हैं कि उपकरणों का इस्तेमाल किया के ऊपर कानूनों का विज्ञान ।

प्रकाशिकी के रूप में विज्ञान की एक शाखा

भौतिकी की एक शाखा है कि पड़ताल के प्रचार-प्रसार में विद्युत चुम्बकीय तरंगों का एक व्यापक रेंज (दृश्य, अवरक्त, पराबैंगनी, एक्स-रे और गामा किरणों) । गुणों और विशेषताओं के नीचे सारणी में दर्शाया गया.

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प्रकार के विकिरण

आवृत्ति/ हर्ट्ज

लंबाई/मीटर

गुण

स्रोत

अवरक्त विकिरण

10¹²

करने के लिए 3.75 एंड टाइम्स; 10¹⁴

30 और समय;10^-4

8&बार;10^-7

प्रतिबिंब, विवर्तन, अपवर्तन, ध्रुवीकरण.

थर्मल copier, बिजली के चिमनी.

दृश्यमान प्रकाश

के 7.5 एंड टाइम्स;10¹⁴

4&बार;10^-7

प्रतिबिंब, विवर्तन, अपवर्तन, ध्रुवीकरण.

बल्ब, बिजली.

पराबैंगनी विकिरण

3&बार;10¹⁷

10^-9

रासायनिक

कार्बन चाप

एक्स-रे

3&बार;10²⁰

10^-12

प्रवेश, विवर्तन

एक्स-रे ट्यूब

गामा किरणों

10²³

3&बार;10^-15

ब्रह्मांडीय प्रक्रियाओं, परमाणु प्रक्रियाओं

साइक्लोट्रॉन

कोबाल्ट 60

वर्गों की एक किस्म के प्रकाशिकी संख्या से मेल खाती है की जांच की प्रक्रिया:

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शास्त्रीय प्रकाशिकी

क्वांटम प्रकाशिकी

ज्यामितीय (या रैखिक)

प्रकाश रे (वितरित सजातीय माध्यम में) माना जाता है एक पंक्ति के रूप में है कि परिवर्तन की दिशा में कुछ नियमों के अनुसार जब परावर्तन और अपवर्तन. प्रकाश एक लहर के रूप में नहीं माना जाता है.

शारीरिक

(या तरंग)

बातचीत के प्रकाश और विद्युत चुम्बकीय विकिरण के साथ विषम माध्यमों (पदार्थ).

क्वांटम प्रकाशिकी के अध्ययन के क्वांटम सुविधाओं के प्रकाश और के साथ बातचीत के आधार पर पदार्थों के क्वांटम वस्तु संरचना और विशेष वितरण शर्तें.

अनुकूली प्रकाशिकी — की खोज की संभावना में सुधार के अनियमित विरूपण के वितरण में प्रकाश में एक inhomogeneous मध्यम के आधार पर प्रबंधित ऑप्टिकल तत्वों.

क्रिस्टल प्रकाशिकी — अध्ययन के प्रचार-प्रसार के प्रकाश में anisotropic मीडिया और क्रिस्टल के माध्यम से विचार की घटना केअपवर्तन, ध्रुवीकरण के प्रकाश, आदि.

लेजर भौतिकी – अध्ययन के आपरेशन के सिद्धांतों लेज़रों और संभावना के अपने आवेदन में अनुसंधान, चिकित्सा, उद्योग और अन्य क्षेत्रों के समाज के जीवन.

एकीकृत प्रकाशिकी — अध्ययन में लहर प्रसार प्लानर ऑप्टिकल waveguides.

ढाल प्रकाशिकी — अध्ययन के ऑप्टिकल गुणों के पदार्थों की अलग-अलग अपवर्तक सूचकांक पर निर्देशांक ("अन्य" फुटपाथ पर एक गर्म दिन पर).

एक्स-रे प्रकाशिकी — लागू शाखा है, जो पटरियों के प्रसार एक्स-रे रेंज में अलग अलग वातावरण.

अरैखिक प्रकाशिकी — खोज के प्रकाश की घटना के साथ बातचीत के दौरान पदार्थ होने के nonlinear प्रतिक्रिया के ध्रुवीकरण के लिए बिजली के क्षेत्र की लहर है.

ई-प्रकाशिकी — पड़ताल की सुविधाओं को ध्यान में चलती है, चुंबकीय और बिजली क्षेत्र के कणों का आरोप लगाया.

वर्गीकरण प्रकाशिकी में विभाजन करने के लिए मेल खाती ऐतिहासिक विकास के सिद्धांत के गुणों के बारे में प्रकाश:

<उल>

ज्यामितीय और ndash; 3 सदी ईसा पूर्व (यूक्लिड);

शारीरिक और ndash; 17 वीं सदी (Huygens);

क्वांटम – 20 वीं सदी (प्लैंक).

ज्यामितीय या इयूक्लिडियन प्रकाशिकी

में 3 शताब्दी ईसा पूर्व के विद्वानों में अधिक रुचि कानूनों के प्रकाश के प्रसार, बल्कि इसकी प्रकृति है । इसलिए परिभाषा प्रकाशिकी के रूप में विज्ञान के प्रचार-प्रसार के प्रकाश बीम में एक सजातीय माध्यम में.

के साथ मदद के आंदोलन के अध्ययन के प्रकाश की किरण में सक्षम था स्पष्ट करने के लिए कई घटना के गठन: इंद्रधनुष, मिराज, वक्रता की किरणों. तरीकों की ज्यामितीय प्रकाशिकी कर रहे हैं द्वारा इस्तेमाल के लिए अपने समकालीनों के डिजाइन में विभिन्न ऑप्टिकल उपकरणों.

सुविधाओं के ज्यामितीय प्रकाशिकी कर रहे हैं, लेखांकन में और अध्ययन की किरणों घटना पर छोटे कोण करने के लिए धुरी होता है, जो करने के लिए एक सरलीकरण का सैद्धांतिक गणना । इस प्रभाव कहा जाता है paraxial सन्निकटन में प्रयोग किया जाता है कई ऑप्टिकल उपकरणों.

शारीरिक प्रकाशिकी

सिद्धांत के तरंग प्रकृति की घटना से पैदा हुई कई टिप्पणियों और प्रयोगों के नीचे गिर नहीं है कि वर्णन के सिद्धांत के बीम प्रसार है. क्या है लहर प्रकाशिकी? वह अक्सर कहा जाता है Gogenovski, हालांकि, डच भौतिक विज्ञानी बल्कि अभिव्यक्त किया शोध के अपने समकालीनों की तुलना में, खोला नए कानूनों. इस तथ्य से कम नहीं है उनके योगदान के लिए उद्योग के विकास.

के लिए आधार के मूल में आज भी जाना जाता है के सिद्धांत का Huygens-Fresnel था नहीं कम प्रसिद्ध वैज्ञानिकों रॉबर्ट हुक और आइजैक न्यूटन. ग्रंथ “प्रकाशिकी” के बाद कर सकते हैं के रूप में माना जा करने के लिए एक प्रयास एकजुट अतिसूक्ष्म कणों और लहर सिद्धांत अस्तित्व में है कि समय पर, एक साथ.

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि शारीरिक प्रकाशिकी, अध्ययन के वितरण की दालों के माध्यम से जटिल ऑप्टिकल प्रणाली, खाते में लेने के आयाम और चरण की लहर दिखाई दिया, केवल 19 वीं सदी में. वर्तमान में, इस खंड के प्रकाशिकी के systematization की गणना के लिए एक अधिक पूर्ण विवरण के इन मॉडलों में से एक ।

क्वांटम प्रकाशिकी

क्या है के प्रकाशिकी फोटॉनों? के विचार के विवरण विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के साथ फोटॉनों में जल्दी 20 वीं सदी के द्वारा आगे रखा गया था मैक्स प्लैंक. उन्होंने सुझाव दिया कि उत्सर्जन प्रकाश की होती है, कुछ भागों – क्वांटा. बाद में यह साबित कर दिया था कि वह न केवल आंशिक रूप से उत्सर्जित होता है, लेकिन अवशोषित कर लेता है । यह अनुमति दी अल्बर्ट आइंस्टीन समाप्त करने के लिए है कि असतत संरचना की दुनिया.

एक समय के बाद प्रकाश क्वांटा शुरू किया, कॉल करने के लिए फोटॉनों, और प्रवाह के रूप में माना जाता था के एक समूह के कणों । इस प्रकार, क्वांटम ऑप्टिक्स प्रकाश माना जाता है, एक लहर के रूप में और के रूप में एक धारा के कणों एक ही समय में, के बाद से घटना के रूप में इस तरह के विवर्तन और हस्तक्षेप नहीं समझाया जा सकता है के साथ फोटॉनों.

में मध्य 20 वीं सदी के प्रयोग के – Twiss में मदद मिली है स्पष्ट करने के लिए आवेदन के क्षेत्र के क्वांटम प्रकाशिकी. वे साबित कर दिया है कि एक प्रकाश स्रोतों की संख्या, प्रकाश का उत्सर्जन photons पर दो photodetector, जो एक अलार्म ध्वनि के बारे में कणों का पता लगाने, कर सकते हैं उपकरण एक ही समय में काम. प्रयोग आयोजित किया गया था के साथ अलग तरह के प्रकाश स्रोतों.

और फिर निष्कर्ष तैयार थे के अस्तित्व के बारे में प्रकाश की जोड़ी सहसंबंध की फोटॉनों (के लिए स्रोतों के साथ तुल्यकालिक ट्रिगर संकेत पर रिसीवर) और anthroponomy प्रकाश कणों (स्रोतों के लिए कभी नहीं होगा कि आप की अनुमति प्राप्त करने के लिए एक साथ actuation के रिसीवर).

अनुभव साबित कर दिया है के विभाजन प्रकाश में दो - और एक-फोटॉन. इसलिए, हम निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि वहाँ रहे हैं की स्थिति है कि रोशनी नहीं समझाया जा सकता है के साथ शास्त्रीय प्रकाशिकी, वे कर रहे हैं कहा जाता है गैर-शास्त्रीय । विकास के व्यावहारिक अनुप्रयोगों के nonclassical प्रकाश सुराग के लिए आश्चर्य की बात परिणाम है । इसलिए, क्वांटम प्रकाशिकी – एक आधुनिक दिशा के साथ व्यापक अवसरों को जानने के लिए और का उपयोग करें.

शारीरिक प्रकाशिकी

इस खंड में माना जाता है होना करने के लिए अंतःविषय के लिए कारणों की एक संख्या. दिया प्रकाशिकी के कानूनों पर आधारित है, इस तरह के विज्ञान की तरह विज्ञान बायोफिज़िक्स, जैव रसायन, मनोविज्ञान के दृश्य धारणा, विकासात्मक मनोविज्ञान, और शरीर विज्ञान. एक व्यावहारिक दिशा है । अध्ययन को उजागर कर रहे हैं के सभी तत्वों को दृश्य तंत्र. पर ध्यान केंद्रित दुर्लभ घटना है,उदाहरण के लिए, ऑप्टिकल भ्रम.

शोध के परिणामों को लागू कर रहे हैं में चिकित्सा, शरीर क्रिया विज्ञान, ऑप्टिकल इंजीनियरिंग, फिल्म बना रही है.

प्रकाशिकी. आप क्या खरीद सकते हैं?

घरेलू स्तर पर, अक्सर इस शब्द का इस्तेमाल किया प्रकाशिकी के नाम के रूप में की दुकान. बेशक, यह संभव है कि खरीद करने के लिए उपकरणों की एक किस्म के तकनीकी प्रकाशिकी, चश्मा, लेंस, तंत्र को सही करने के लिए और दृष्टि की रक्षा करने. वर्तमान स्तर पर उपकरण के इस तरह के संस्थानों की अनुमति देता है आप यह निर्धारित करने के लिए दृश्य तीक्ष्णता, समस्याओं और उनके उन्मूलन के तरीकों. लेने के लिए लेंस के साथ वांछित प्रभाव और एक आदेश बनाने के लिए या खरीद के एक पहले से तैयार उत्पाद है.

अंत में

कई सदियों के बाद, आप यकीन कर सकते हैं कि Democritus के Abdera के बारे में सही था कणों और voids है, और अस्तित्व या अभाव के सभी बाकी है, प्रत्येक व्यक्ति को खुद के लिए फैसला ।