علمی، پژوهشی و فناوری

اپتیک چگونه علمی است؟

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : اپتیک در بسیاری از علوم مانند ستاره شناسی، مهندسی، پزشکی، عکاسی و... کاربرد دارد. این علم به دلیل خواص متمایزش نقش بسیار مهمی در افزایش تولیدات صنعتی، گسترش ارتباطات و پیشرفت صنعت چاپ و پزشکی دارد.

دانش اپتیک پیشرفت‌های فراوانی در دهه‌های اخیر داشته است. با توجه به آینده درخشان و کاربرد‌های روزافزون آن، تربیت کادر متخصص آشنا به زیر بنا‌های نظری و مسلط به مبانی عملی لازم است. 

اپتیک به طور کلی به سه دسته تقسیم می‌شود:

اپتیک هندسی

اپتیک هندسی نور به صورت یک پرتو منتشر شونده در یک خط راست مدل بندی می‌شود. این نظریه توانسته است بسیاری از ویژگی‌های نور مانند شکست نور و بازتاب نور از سطوح را به خوبی توصیف کند.

اپتیک موجی

پدیده‌هایی وجود دارند که دیگر نمی‌توان آنها را با دید نور هندسی مورد مطالعه قرار داد که نمونه‌ای از این پدیده‌ها پراش، پاشندگی و تداخل نور نام دارد.

آشناترین این پدیده‌ها آزمایش دو شکاف یانگ است که دو شکاف عبور دهنده نور یک منبع بر پرده یک طرح، تداخلی ایجاد می‌کند و کاملاً متناقص از نظریه ذره‌ای نور و نورشناسی هندسی است و با تلاش‌های ماکسول از نظریه پردازان این علم مشخص شد که رفتار نور به خوبی با استفاده از یک موج الکترومغناطیسی قابل توصیف است. 

اپتیک کوانتومی

با وجود همه موفقیت‌هایی که در زمینه نورشناسی انجام شده باز هم هنوز نور ماهیت اصلی خود را هویدا نکرده بود تا اینکه با پیشرفت‌هایی که در زمینه مکانیک کوانتومی انجام شد، کاربرد آن در حوزه نورشناسی جبهه‌های جدیدی در این علم گشود و نمود‌های تازه‌ای از نور مشاهده شد.

این موضوع تا جایی ادامه یافت که اعتقاد دانشمندان فیزیک بر آن شد که نور ذاتاً یک موجود کاملاً کوانتومی است و آنچه که در تئوری‌های کلاسیک به آن پرداخته می‌شود یک شباهت نسبتاً خوب از نور است. در این مدل بندی جدید پدیده‌هایی پیش‌بینی و توصیف شدند که پیش از این بررسی نمی‌شدند.

اپتیک کوانتومی یکی از دانش‌های بنیادین در طراحی رایانه‌های کوانتومی است که به دلیل تحول شگرف حجم و سرعت محاسبات، نمی‌توان آن را دست کم گرفت. امروزه موفق‌ترین مدل برای توصیف نور مدل نورشناسی کوانتومی است.

به عبارت دیگر اپتیک از همان بدو خلقت نقش و تأثیر خود را در زندگی داشته و در همین راستا بررسی‌ها و مطالعات در این زمینه آغاز و اختراعاتی نیز به ثبت رسیده است.

یکی از شاخه‌های اساسی فیزیک در تمام سطوح تحصیلی اپتیک است و تمام انسان‌ها در زندگی روزمره پدیده‌های اپتیکی و وسایل اپتیکی (قطعات نوری) را دیده و به کار می‌گیرند.