История на оптиката
ИСТОРИЯ НА ОПТИКАТА
Историята на развитието на оптиката
Оптиката е една от най-старите науки, тясно свързана с нуждите на практиката на всички етапи от нейното развитие. Праволинейността на разпространението на светлината е била известна на народите на Месопотамия от 5 хиляди години пр.н.е. д. и е бил използван в древен Египет по време на строителни работи.
Питагор през 6 век пр.н.е д. изрази гледна точка, близка до съвременната, че телата стават видими благодарение на излъчваните от тях частици. Аристотел (4 век пр. н. е.) вярва, че светлината е възбуждането на средата, разположена между обекта и окото. Той се занимаваше с атмосферна оптика и вярваше, че причината за появата на дъгата е отразяването на светлината от капки вода. През същия век школата на Платон формулира два от най-важните закони на геометричната оптика - праволинейността на светлинните лъчи и равенството на ъглите на тяхното падане и отражение. Евклид (3 век пр. н. е.) в своите трактати по оптика разглежда появата на образи чрез отражение от огледала. Основният принос на гърците, който е първата стъпка в развитието на оптиката като наука, не е в техните хипотези за природата на светлината, а във факта, че те са открили законите на нейното праволинейно разпространение и отражение (катоптрика) и са знаели как да ги използват. Тези два закона са описани от известния гръцки учен Евклид, живял през III век. пр.н.е. С помощта на тези закони Евклид обяснява редица наблюдавани явления и по-специално явленията на отразяване на светлината от плоски и дори сферични огледала. Друг известен учен от древността, Архимед, който също е живял през 3 век пр. н. е., изучава отразяването на светлината от плоски и сферични огледала. пр.н.е. Той знаеше свойството на вдлъбнато сферично огледало да събира светлинни лъчи във фокус. Това се съобщава в писанията на древни учени: Архимед е знаел „защо вдлъбнати огледала,поставени срещу слънцето, осветяват насадения прът. На Архимед дори се приписва изобретяването на специални запалителни устройства, направени от вдлъбнати огледала, с които се предполага, че е изгорил вражеската флота. Това, разбира се, е легенда. Но фактът, че Архимед е знаел за запалителното свойство на вдлъбнатото огледало, е факт.
Учените от древността са имали представа за пречупването на светлината и дори са се опитали да установят закона за пречупването. За целта Птолемей поставил специален експеримент. Той взе диск, на който две линийки се въртяха около центъра - указатели А и Б. Птолемей наполовина потопи този диск във вода и премести горната линийка, докато тя изглеждаше като продължение на долната, разположена във водата. След като извади диска от водата, той определи ъглите на падане и пречупване.
Въпреки това, въпреки че експериментът на Птолемей беше настроен правилно и той получи доста добри числени стойности за ъглите на падане и пречупване, той не успя да установи истинския закон.
Втората важна стъпка в историята на развитието на оптиката беше разбирането на законите на пречупване на светлината (диоптър) и беше направена само много векове по-късно. Диоптричните експерименти са описани от Евклид и Клеомед (1 век сл. н. е.), използването на стъклени топки като запалителни лещи е споменато от Аристофан (около 400 г. пр. н. е.) и Плиний Стари (1 век сл. н. е.), а обширна информация за пречупването е представена от Птолемей (130 г. сл. н. е.); важността на този въпрос тогава се състоеше главно в пряката му връзка с точността на астрономическите наблюдения. Но нито Птолемей, нито арабският учен Ибн ал-Хайтам, който пише през 11 век, успяват да установят законите на пречупването. известен трактат по оптика, дори не Г. Галилей и Й. Кеплер.
През Средновековието оптиката продължава да се развива на Изток, а след това и в Европа. Нови значими обаче нямане са получени резултати за този дълъг период от живота на човечеството. Единственото важно постижение през това време е изобретението през XIII век. точки. Но това изобретение не повлия значително на развитието на теоретичната оптика.