بصريات

Table of Opticks, 1728 Cyclopaedia

حقل البصريات يصف عادة سلوك الطيف المرئي ، تحت الأحمر ، فوق البنفسجي ، بشكل مجمل معظم الأمواج الكهرومغناطيسية و الظواهر المشابهة مثل أشعة إكس ، الأمواج الميكروية microwave ، الأمواج الراديوية و غيرها من انواع الأمواج و الإشعاع الكهرومغناطيسي. لذا يتم اعتبار البصريات أحيانا فرع من الكهرومغناطيسية . بعض الظواهر البصرية تعتمد على ميكانيكا الكم لكن الغالبية العظمى من الظواهر البصرية يمكن شرحها و تفسيرها بناء على الوصف الكهرومغناطيسي للضوء الذي تحدده بدقة قوانين ماكسويل .

بشكل كبير تعتبر البصريات حقل دراسي مستقل عن بقية فروع و اختصاصات الفيزياء بحيث يملك كيانا مستقلا و جمعيات علمية خاصة و مؤتمرات خاصة ، تدعى النواحي العلمية البحتة من البصريات فيزياء بصرية optical physics اما النواحي التطبيقية فتدعى هندسة بصرية optical engineering .

تاريخياً يعتبر العالم العربي ابن الهيثم 965-1039 م مؤسس علم بصريات بكتابه الفريد المناظر، وهو الذي قام بتوصيف آلية الابصار العين كجسم مستقبل للضوء فحسب، مخالفاً نظرية بطليموس الذي اقترح أن العين تصدر الضوء أيضاً.

أهم تطبيقات علم البصريات اليوم في المجال التكنولوجيا هي الألياف البصرية لنقل البيانات و أشعة الليزر.

البصريات هى العلم الذى يتعامل مع الضوء في كيفيه تولده و انتشاره اما الضوء فهو نوع من انواع الطاقات المعروفه كالطاقه الحراريه و الطاقه الميكانيكيه و الطاقه الكهربيه و لكن الطاقه الضوئيه تظهر في صورة خاصه من صور الطاقة هى الصورة الاشعاعية و التى تؤثر في العين فتسبب الرؤيةوتتحول هذه الطاقة الاشعاعية الضوئية إلى الانواع المعروفة للطاقة تحقيقا لمبدأ بقاء الطاقة و كيفية رؤية العين لا كما كان يفسر قديما بأن الأشعة تخرج من العين فتسقط على الجسم فترى العين ويعرف الضوء المرئى بأنه الاشعاع الذى يؤثمر في العين فيسبب الرؤية و تعتمد درجة وضوح رؤية الجسم المرئى على الكم والنوع للطاقه المرتده من الجسم و التى تستقبلها العين و كل نقطة على الجسم المرئى تعتبر مصدرا للاشعاع تستقبل منه العين كل الاشعة الصادرة منه على شكل مخروطى قاعدته هى العين و قمته هى النقطة التى على الجسم المضىء. ينتشر الضوء في جميع الاتجاهات بسرعة فائقة جدا لدرجة انه لا يوجد في تجاربنا اليوميه ما يدعونا للظن بإن سرعة الضوء ليست نهائية و تقل سرعة الضوء في الاوساط المادية فمثلا سرعة الضوء في الماء أكبر من سرعته في الماس. و تختلف مصادر الضوء عن بعضها في مقدار الذبذبات الصادرة منها و بذلك تختلف في مقدار الطاقه الاضعاعية الصادرة عنها و بالتالى تأثيرها على الرؤيه اى انها تختلف في طول الموجه و التردد و يتضح من هذا علاقه الالوان المكونه للضوء كل واحد منها له طول موجى و تردد خاصين بها و يختلفان عن باقى الالوان. أوضح ماكسويل ان الضوء هو أحد الاجزاء المكونة للطيف الكهرومغناطيسى

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الضوء المرئى

يمكن تعريف هذا المدى من طيف الموجات الكهرومغناطيسيه بإنه ذلك الطيف الذى يمكن أن يؤثر في العين في العين فتحس الرؤيه ويبدأ المدى باللون البنفسجى و ينتهى ياللون الاحمر و نظرا لان حساسيه العين تختلف باختلاف طزل موجه الاشعه الضوئيه المستقبله فهى قادره على التمييز بين الالوان المختلفه و تكون حساسيه العين اكب ما يمكن عند الطول الموجى الذى يقع بين الاخضر و الاصفرو تقاس اطوال الموجات الضوئيه بوحدات صغيره جدا مثل الميكرومتر و النانومتر و الانجستروم.