Optik tarihi

Optik tarihi bir parçasıdır Bilim tarihinde . Terimi optik geliyor antik Yunan τα ὀπτικά . O, gözle ilgili her şeyin biliminin kökenindedir. Yunanlılar , diyoptrik ve katoptrik optikleri ayırt eder . Muhtemelen birinci görme bilimi, ikinci mercek bilimi ve üçüncü ayna bilimi diyeceğiz. Yunan optiğindeki büyük isimler Öklid , İskenderiye Heron ve Ptolemy'dir .

Yana Antik , optik birçok gelişmeler uğramıştır. Kelimenin anlamı değişmiştir ve yakın zamanda daha büyük bir fizik gövdesine dahil edilmeden önce , görme çalışmasından birkaç aşamada ışık çalışmasına geçmiştir .

İlk pratik optik çalışma, lenslerin geliştirilmesine odaklandı ve eski Mısırlılar ve Babillilere kadar uzanıyor.

Bu ise Ortaçağ'da yeni anlayış göründüğünü, ışık ışını bağımsızdır, Arap-Müslüman toplumlarda, insan gözünün . Bu alandaki en büyük Arap alimi, daha çok Alhazen olarak bilinen İbnü'l- Heysem'dir . “Optiklerin babası” olarak anılır.

Görsel algı ile ilgili problemler , Rönesans'ın sonuna kadar optik çalışma alanından dışlanmadı, Kepler ve Descartes'ın öncüleri hala iki kavramı karıştırıyor.

Rönesans döneminde çeşitli optik aletlerin ( teleskop , teleskop , mikroskop ) geliştirilmesi bilimsel devrimlerin temelini oluşturmaktadır. Böylece, Kopernik teorisinin Galileo'nun teleskopuyla yapılan gözlemlerle doğrulanması veya Hollandalı Antoni van Leeuwenhoek'in mikroskobu sayesinde hayvancıkların keşfi .

Christian Huygens ve özellikle Isaac Newton optiklere teorik açıklamalar getirdi.

Bugün optik, radyasyon fiziği ile ilgili sorularla birlikte fiziğin kalbinde yer almaktadır.

Eski Çinliler ve Hintliler de optik okudular. Ancak Yunan bilim adamları ve eski Hint ve Çin bilim adamlarının Arap optik bilginin aksine çok az başlangıcına Rönesans'tan Avrupa'da gerçekleşen bu bilim, muhteşem gelişmeyi etkileyen gelmiş XX inci  yüzyıl.

Optik macera, diğer bilimler gibi, günümüzde küreselleşmiştir (makalelerinde bakınız Çin'de Bilim ve Teknoloji Tarihi ve Hint Bilim ve Teknoloji Tarihi  (tr) )

antik çağ

İlk optik lensler Asur İmparatorluğu döneminde yapılmıştır ve -700'den daha eskidir  : cilalı kristallerdi . Çoğu zaman kuvars - karşıdaki fotoğrafa bakın.

Benzer lensler eski Mısırlılar , Yunanlılar ve Babilliler tarafından yapılmıştır .

Romalılar ve Yunanlılar mercimek (yapmak suyla cam küreleri dolu ateşli cam Kindle yangın amaçlanmıştır). Prizmanın kullanımı şüphesiz biliniyordu.

Görmeyi geliştirmek için gözlük kullanımının Orta Çağ'dan önce pek uygulanmadığı görülüyor .

İlk optik teoriler Yunanistan'da ortaya çıktı.

Vizyonla ilgili olarak, ihtiyarlar birkaç kampa ayrıldı.

700 - 1100 (Müslüman ve Viking dönemi)

Müslüman dönemi

İlk önemli eserler Al- Kindi'nin (c. 801-873) eserleriydi: De radiis stellarum'da (Latince tercüme), “dünyadaki her şeyin […] her yöne ışın yaydığı ve bütünü dolduran ışınlar yaydığı” teorisini geliştirdi. dünya. "

Daha sonra Bağdat sarayında İranlı bir matematikçi olan İbn Sehl (c.940-1000), yaklaşık 984'te ateşli aynalar ve mercekler üzerine bir inceleme yazdı ve burada kavisli aynaların ve merceklerin ışığı bir noktada nasıl odaklayabildiğini açıkladı. Orada, daha sonra Avrupa'da Snell-Descartes yasası adı altında yeniden keşfedilen kırılma yasasının ilk sözünü buluyoruz . Bu yasayı, ışığı simetri ekseni üzerindeki bir noktaya odaklayabilen merceklerin ve aynaların şeklini oluşturmak için kullandı.

Ancak bu optik alanında Arap bilginlerinin en etkilisi, Batı'da daha çok Alhazen takma adıyla tanınan İbnü'l- Heysem'dir . Antik teorileri temel alır, ancak argümanını desteklemesine izin veren, genellikle çok basit ama çok ustaca sayısız deneyle onları gerçekliğin hakemliğine tabi tutmayı başarır. Özellikle ve ilk kez, az çok sağlam temellere dayanarak, gözü bir verici olarak değil, bir alıcı olarak düşünmenin uygun olduğu sonucuna varır . Mercek rolüne geri döner, gözü karanlık bir odaya asimile eder, binoküler görme üzerinde çalışır,  vb. En önemli eseri Kitâb fi'l Manazîr ( optik Antlaşması 1015 - 1021) tarafından Latince'ye tercüme, Vitellion, Ortaçağ'ın sonlarında ve Rönesans döneminde Batı optik temelini oluşturmaktadır.

Vikingler

Arasında VIII inci ve XI inci  zaman zaman küçük navigasyon onların yöntemleri hakkında biliniyor iken yüzyılda, Vikingler, denizlerde uzun yolculuklarda üstlendi pusula henüz Avrupa'da tanıtıldı edilmemişti. Güneş ışığının kutuplaşmasını kullanarak yön bulma için bir güneştaşı kullanabilecekleri hipotezi 1960'ların sonlarında Danimarkalı arkeolog Thorkild Ramskou (da) tarafından formüle edildi . Böyle bir taşın kullanıldığına dair herhangi bir kanıt olmamasına rağmen, bu hipotez genellikle bilim topluluğu tarafından olumlu karşılandı ve genellikle basında ve kurgu eserlerinde aktarıldı. Literatürdeki çağrışımları, bu “taşın” kesin doğası ve polarimetri ile olası navigasyon teknikleri ile ilgili çok sayıda yayının konusu olmuştur .  

Geç Orta Çağ ve Rönesans

Della Porta'nın La Magie naturelle (1558) adlı eserinin başarısı ile cam diyoptriler, fuarlarda satın alınabilecek birer merak haline geldi.

XVII inci  yüzyılın

İle Hıristiyan Huygens ve özellikle Isaac Newton bu optik önemli kuramsal gelişmeleri bilir: Newton kullanarak prizmalarını olduğunu ve lensler gösterileri beyaz ışık yalnızca edilemez Kırınan farklı renklerdeki çeşitli ışıklar ayrılacak kadar, ama daha recomposed (Newton'un kromatik daire - ayrıca bkz ışık spektrum ). İlk katı renk teorisini üretir ve ayrıca girişim fenomenini (Newton halkaları) vurgular . Eserleri onu ışıkta cisimcikli bir doğa varsaymaya yönlendirir. Aynı zamanda, Huygens Descartes'ın fikirlerini geliştirdi ve tam tersine fenomenin dalga doğasını öne sürdü (bkz. Huygens'in ilkesi ), böylece dalga optiği başlattı .

1672'de Newton: “1666'nın başında, ünlü renk fenomenini deneyimlemek için kendime üçgen bir cam prizma aldım […] Bu şekilde üretilen canlı ve yoğun renkleri düşünmek benim için hoştu” . Newton , ışığın saçılması konusundaki sonuçlarını Opticks başlıklı incelemesinde yayınladı . İlk önce beyaz ışığın bir prizma ile nasıl monokrom bileşenlere ayrılabileceğini gösterdi  ; daha sonra renkleri yayan veya üretenin prizma olmadığını, bu diyoptrinin yalnızca beyaz ışığın bileşenlerini ayırdığını kanıtladı.

1603 yılında floresan zaten (biliniyordu sınıfta olduğum 1000 oldu büyülü boyama ile Çin İmparatoru bir öküz her akşam göründüğü üzerine. Bu ilk örnek oldu, tarihte, bir malzemenin. Yayan bir insan yapımı, yetenekli ışıldayan ışık Bu süreç, Bolognese ayakkabıcı ve simyacı Vincenzo Cascariolo (1571-1624) tarafından 1603'te tesadüfen keşfedildi )

Tarihsiz


XVIII inci  yüzyılın

XIX inci  yüzyıl

In XIX inci  yüzyıl, Thomas Young polarizasyon fenomen yalanlar ışığın doğası sorusu ortaya çıkarılması sonrasında yeni deneyimler müdahale ile ve. Bilgilendirilen Augustin Fresnel , Huyghens teorisini tekrar alır ve mükemmelleştirir ve bilinen optik fenomenlerin bütününü açıklayabilir. Newton'un teorisi terk edildi ve ışık, uzayın içinde yıkandığı çok zayıf bir ortamın titreşimi olarak tasarlandı: eter. Hertz'in keşifleri ve Maxwell'in şanlı eserleri yüzyılın sonuna doğru optik ve elektriği daha geniş bir kütlede, elektromanyetik dalganın gövdesinde birleştirmeyi mümkün kıldı  :

İlk yarı (1801-1850)

İkinci yarı (1851-1900)

Çok kesin olarak tarihlendirilmemiş

XX inci  yüzyıl

Fiziğinin kalbinde gerçekten optik XX inci  yüzyıl büyük ölçüde fiziksel bir radyasyon olduğunu, en büyük isimleri genel fizikçilerin olanlardır Albert Einstein , Max Planck , Louis de Broglie , Erwin Schrödinger , Werner Heisenberg , Paul Dirac , vb .

İlk yarı (1901-1950)

Başlangıcı XX inci  yüzyıl testere yine iki temel teorilerin neredeyse eşzamanlı görünümü ile fizikte bir devrim: kuantum mekaniği ve görelilik . Işık parçacığı hipotezi eski parlaklığının bir parçasını alır ve yeni teori ışığın hem dalga hem de parçacık karakterini kabul eder. Öte yandan varlığı terk edilmiş olan esire daha az ihtiyaç vardır. Kuantum optik ettiği, lazer muhtemelen en belirgin uygulamadır doğar.

  • 1929'da Caltech'te Chung-Yao Chao , pozitif elektronların (pozitronlar) varlığına dikkat çekti.
  • Ağustos 1932'de Carl D. Anderson pozitronunun keşfi ( 1936 Nobel Fizik Ödülü).

İkinci yarı (1951-2000)

Mevcut yüzyıl

Dijital görüntüleme teknikleri ( görüntü işleme ) de yenidir ve optiğin sınırındadır.

kronoloji

  • 2006, Metamalzemeler, In John Pendry arasında Imperial College
  • Ekim 2011'de yansıma ve kırılma yasalarının genelleştirilmesi. ( Artık tekdüze olmayan ancak alana bağlı olan ışık huzmesi üzerinde bir faz kayması sağlamak için iki ortamı ayıran arayüzün modifikasyonu )
  • 2013 yılında, belirli dalga boylarının ( mavi olarak algıladığımız ışık içinde ) insan gözünün arkasındaki belirli pigment hücrelerine zarar verdiğini keşfettik . ( bkz. dalga boyu )

Bilinmeyen tarih

Notlar ve referanslar

  1. (in) BBC News Dünyanın en eski teleskopu mu?
  2. A. Mark Smith, Ptolemy'nin görsel algı teorisi: Giriş ve Yorumlu Optik'in İngilizce çevirisi , Amerikan felsefi topluluğu, Philadelphia, 1996, s.  4, 14-17 . https://books.google.com/books?id=mhLVHR5QAQkC&pg=PP1&dq=ptolemy+theory+of+visual+perception#v=onepage&q=&f=false çevrimiçi olarak mevcuttur .
  3. A. Mark Smith, Op. Cit. , s.  43 ff.
  4. A. Mark Smith, Op, cit , s.  26 ff.
  5. Sicilyalı Emir Eugene tarafından 1150 civarında yapılmıştır.
  6. Albert Lejeune, L 'Optique de Claude Ptolémée, Sicilya Emiri Eugene'nin Arapçasından sonraki Latince versiyonunda. , Fransızca çeviri ile zenginleştirilmiş eleştirel ve tefsirsel baskı ve Louvain, Bibl'i tamamlar. akademik, 1956, 2 nd  ed.  : Brill (Leiden, New York), 1989. Bkz. s.  9-20 ve 132-135.
  7. Örneğin II, 12'de.
  8. (in) DC Lindberg, Al-Kindi'den Kepler'e Görme Teorileri , (Chicago, Univ. Of Chicago Pr., 1976), s.  19 .
  9. (in) R. Rashed, "Anaklastiklerde Bir Öncü: İbn Sehl Yanan Aynalar ve Mercekler" , Isis 81 (1990): 464-91.
  10. AC Crombie , Saint Augustine'den Galileo'ya Bilim Tarihi , Paris, PUF ,1959, alıntı yapan Bernard Maitte , La lumière , Paris, Éditions du Seuil, coll.  "Bilim noktaları",bin dokuz yüz Seksen bir, 340  s. ( ISBN  2-02-006034-5 ) , “Antik Çağdan Rönesansa Işık”, s.  35-36
  11. Bernard Maitte , La lumière , Paris, Seuil , col.  "Bilim Noktaları",bin dokuz yüz Seksen bir, 352  s. ( ISBN  2-02-006034-5 ) , s.  117
  12. "  The Era of Classical Spectroscopy  " , web.mit.edu'da ( 24 Kasım 2012'de erişildi )
  13. O imalatı sırrını bulduğunu düşündü Felsefe Taşı ısıtılmasıyla barit : (BaSO veya baryum sülfat 4 , Bologna yakınlarındaki Mount Paderno dibinde kazı yaparken o örnekleri bulduklarını hangi bir mineral). Onun Bologna Taş Avrupa çapında büyük bir başarı vardı.
  14. Küçük bölüm bilinen ama bazen kimya veya fizik tarihi ile uğraşan ders kitaplarında anılan: örneğin, [gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k79012k/f221.image.r=vincenzo% 20cascariolo.langFR Cours de fiziği de l'École polytechnique], Jules Jamin , Cilt 3, Fascicule 3, sayfa 220, Paris (sayısız basım ve yeniden basım).
  15. Senatör Antonio di Gerolamo Priuli bir açıklama yaptı.
  16. René Descartes , Yöntem Üzerine Söylem ,1637
  17. Robert Hooke , Micrographia: ya da büyüteçle yapılan küçük bedenlerin bazı fizyolojik betimlemeleri ile gözlem ve sorgulamalar… ,1665(digital.library.wisc.edu/1711.dl/HistSciTech.HookeMicro ')
  18. Christian Huygens , Işık Üzerine İnceleme ,1678
  19. 1664 kitap Mikrografi
  20. Bilimler Akademisi'nden M. Roemer tarafından bulunan ışığın hareketiyle ilgili gösteri
  21. İşlemleri
  22. Thomas Young (bilim adamı)
  23. http://www.dartmouth.edu/~phys1/labs/lab2.pdf
  24. "  Kimya Annals; ya da kimya ve ona bağlı olan sanatlarla ilgili tezlerin toplanması ...  ” Serbest erişim , Gallica üzerine ,20 Nisan 1803( 2 Ekim 2020'de erişildi ) .
  25. Marka, op. cit. , s.  37-42
  26. gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k6570847h/f260.image
  27. Marka, s.  59
  28. Brian Bowers, Sir Charles Wheatstone FRS: 1802-1875 , IET,2001(  2. yeniden yazdırın ), 235  s. ( ISBN  978-0-85296-103-2 , kitaplar.google.com/books?id=m65tKWiI-MkC&pg=PA208&dq=Wheatstone+spectrum+analysis+metals&lr=&as_brr=3&ei=yqN3StmSN5qGkgTRrpScAQ%spectrum%20=analysis 20metaller & f = yanlış) , s.  207-208
  29. Regis J Bates , Optik Anahtarlama ve Ağ Oluşturma El Kitabı , New York, McGraw-Hill,2001( ISBN  0-07-137356-X ) , s.  10.
  30. makale Gökyüzündeki çift yıldızların ve diğer bazı yıldızların renkli ışığı hakkında [books.google.fr/books?id=CofondAAAAcAAJ&pg=PA1165&dq=%22Sur+la+lumi%C3%A8re+color%C3%A9e+des+% C3% A9toiles + doubles% 22 & hl = fr & ei = U6XLTYO7IMeZ8QPgqo2hBA & sa = X & oi = book_result & ct = sonuç & resnum = 5 & ved = 0CEcQ6AEwBA # v = bir sayfa & q = % 22Sur % 20lai C3de % 20c% 20 A8 % 20doubles% 22 & f = false Çift yıldızların renkli ışığında] ( Über das farbige Licht der Doppelsterne und einige andere Gestirne des Himmels ),
  31. [gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k7356c Gallica: Louis Pasteur'ün moleküler asimetrisi ]
  32. gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k561043/f89.image
  33. gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k299085p.r=%22constante+de+Verdet%22.langFR
  34. Robert W. Wood, “  Fotoğrafta Yeni Bir Ayrılış  ”, The Century Magazine , The Century Company, cilt.  79, n o  4, Şubat 1910, s.  565–572
  35. Robert W. Wood, “  Görünmez Işınlarla Fotoğraf  ”, The Photographic Journal , Royal Photographic Society, cilt.  50, n o  10, Ekim 1910, s.  329-338
  36. "  Görünmez Radyasyon Fotoğrafçılığının Öncüleri - Profesör Robert Williams Wood  " [ arşivi 12 Kasım 2006] ( 28 Kasım 2006'da erişildi )
  37. Léon Brillouin (1914) Homojen şeffaf bir cisim tarafından ışığın yayılması. Raporlar 158 , 1331-1334
  38. Léon Brillouin (1922) Homojen şeffaf bir cisim tarafından ışık ve X-ışınlarının difüzyonu. Termal ajitasyonun etkisi. Anne. tarafından Phys. (Paris) 17 , 88-122
  39. (içinde) E Rutherford ve Andrade ENC "  Radyum B'den Gelen Yumuşak Gama Işınlarının Dalga Boyu  " , Felsefe Dergisi , cilt.  27,1914, s.  854-868
  40. W. Pauli, “  Über den Einfluss der Geschwindigkeitsabhängigkeit der Elektronenmasse auf den Zeemaneffekt.  », Zeitschrift fur Physik , cilt.  31, 1925, s.  373
  41. [patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?patentnumber=1918848 Patent]
  42. (in) Frank Close , Antimadde , Oxford University Press , 50-52  s. ( ISBN 978-0-19-955016-6 )  
  43. Genel kimya , Taylor & Francis ,1943(books.google.com/books?id=lF4OAAAAQAAJ&pg=PA660) , s.  660.
  44. Eugene Cowan , “  Tersine Dönülmeyen Resim  ”, Mühendislik ve Bilim , cilt.  46, n o  2 1982, s.  6–28
  45. (içinde) Jagdish Mehra ve Helmut Rechenberg, Kuantum Teorisinin Tarihsel Gelişimi, Cilt 6: Tamamlanması. Kuantum Mekaniği 1926–1941. , Springer, 2000, 504  s. ( ISBN  978-0-387-95175-1 , kitaplar.google.com/?id=9l61Dy9FBfYC&pg=PA804&lpg=PA804&dq=Chung-Yao+Chao+pozitron&q=Chung-Yao%20Chao%20positron) , s.  804
  46. Carl D. Anderson , “  The Positive Electron  ”, Physical Review , Cilt.  43, n o  6, 1933, s.  491–494 ( DOI  10.1103 / PhysRev.43.491 , Bibcode  1933PhRv ... 43.491A )
  47. (içinde) "  1936'da Nobel Fizik Ödülü  " (erişim tarihi: 21 Ocak 2010 )
  48. Raman CV, S. Bhagavantam, “  Fotonun spininin deneysel kanıtı  ”, Indian J. Phys , cilt.  6, 1931, s.  353-366 ( çevrimiçi okuyun )
  49. [nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1986/ruska-autobio.html Ernst Ruska Nobel Ödülü otobiyografisi]
  50. gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k65650011/f212.image
  51. metrenin tanımı - Altıncı çözünürlüğü 11 inci 1960 Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı.
  52. Heinz, TF ve ark. , Moleküler Tek Tabakaların Rezonant 2. Harmonik Nesil ile Spektroskopisi , Fiziksel İnceleme Mektupları 48.7 (1982): 478-81, DOI : 10.1103 / PhysRevLett.48.478
  53. metrenin tanımı - İlk çözünürlük 17 inci 1983 yılında Ölçü ve Ağırlıklar Genel Konferansı.
  54. TF Krauss, RM DeLaRue, S. Brand, “  Yakın kızılötesi dalga boylarında çalışan iki boyutlu fotonik bant aralığı yapıları  ”, Nature , cilt.  383, n o  6602,1996, s.  699-702 ( DOI  10.1038 / 383699a0 )
  55. Nanfang Yu, Patrice Genevet, Mikhail Kats, Francesco Aieta, Jean-Philippe Tetienne, Federico Capasso, Zeno Gaburro, “Light Propagation with Phase Discontinuities: Generalized Laws of Reflection and Refraction” , Science , 334, 333, 2011.

Şuna da bakın:

bibliyografya

İlgili Makaleler

Dış bağlantılar