Optika

Saka Wikipédia Jawa, bauwarna bébas abasa Jawa
Disambig variants icon.svg
Tabèl Opticks, 1728 Cyclopaedia

Optika iku cabang fisika sing nggambaraké prilaku lan sipat cahya lan interaksi cahya karo materi. Optika nerangaké lan diwernani déning gejala optis. Tembung optik asalé saka basa Latin ὀπτική, sing tegesé tampilan.

Babagan optika biyasané nggambaraké sipat cahya katon, infraabang lan ultraviolet. Nanging amarga cahya iku gelombang elektromagnetik, gejala sing padha uga dumadi ing sinar-X, gelombang mikro, gelombang radhio, lan wangun liya saka radiasi elektromagnetik lan uga gejala sarupa kaya déné ing sorotan partikel momotan (charged beam). Optik lumrahé bisa dianggep péranganing keelektromagnetan. Sapérangan gejala optis gumantung ing sipat kuantum cahya sing kakait karo sapérangan babagan optika tekan mekanika kuantum. Sajeroning praktèké, akèh-akèhé saka gejala optis bisa diétung kanthi migunakaké sipat elektromagnetik saka cahya, kaya déné sing dijelasaké déning persamaan Maxwell.

Babagan optika duwé identitas, masarakat, lan konferensiné dhéwé. Aspèk kaèlmuwané asring disebut èlmu optik utawa fisika optik. Èlmu optik terapan asring disebut rékayasa optik. Aplikasi saka rékayasa optik sing kakait mirunggan karo sistem iluminasi (iluminasi) diarani rékayasa pancahyaan. Saben dhisiplin cenderung béda sithik ing aplikasi, ketrampilan tèknis, fokus, lan afiliasi profesionalé. Inovasi luwih anyar sajeroning rékayasa optik asring dikategorikaké minangka fotonika utawa optoelektronika. Wates-wates antarané babagan iki lan "optik" asring ora cetha, lan istilah sing dipigunakaké béda ing manéka wilahan donya lan sajeroning manéka babagan indhustri.

Amarga aplikasi sing wiyar saka èlmu "cahya" kanggo aplikasi donya nyata, babagan èlmu optika lan rékayasa optik cenderung banget lintas dhisiplin. Èlmu optika arupa péranganing manéka dhisiplin kakait kalebu èlèktro, fisika, psikologi, kadhokteran (mliginé optalmologi lan optometri), lan liya-liyané. Saliyané iku, panjlasan sing paling lengkap ngenani prilaku optis, kaya déné dijelasaké ing fisika, ora mesthi rumit kanggo akèh-akèhé masalah, dadi modhèl prasaja bisa dipigunakaké. Modhèl prasaja iki cukup kanggo njelasaké sapérangan gejala optis sarta nglirwakaké prilaku sing ora rélevan lan / utawa ora kalacak ing sawijining sistem.

Ing ruwang bébas sawijining gelombang lumaku ing kecepatan c = 3 x 108 mèter/detik. Nalika mlebu medhium tinentu (dielectric utawa nonconducting) gelombang lumaku mawa sawijining kecepatan v, ing ngendi iku karakteristik saka bahan lan kurang saka gedhéné kecepatan cahya iku dhéwé (c). Prabandhingan kecepatan cahya ing njero ruwang hampa karo kecepatan cahya ing medium iku indeks bias n bahan ya iku : n = cv

Optik klasik[besut | besut sumber]

Sadurungé optik kuantum dadi wigati, dhasaré kapérang saka aplikasi èlèktromagnetik klasik lan pendekatan frekuensi dhuwur kanggo cahya. Optik klasik kapérang dadi rong cabang utama: optik géometris lan optik fisik.

Optik geometris, utawa optik sinar, njelasaké propagasi chaya sajeroning wangun "sinar". Sinar dibélokaké ing antarmuka antarané rong medium sing béda, lan bisa awangun kurva ing njero medium ing ngendi indèks-réfraksiné arupa fungsi saka posisi. "Sinar" sajeroning optik géometris arupa objek abstrak, utawa "instrumen", sing sejajar karo muka gelombang saka gelombang optis sabenaré. Optik géometris nyumadiyakaké aturan kanggo panyebaran sinar iki liwat sistem optis, sing nuduhaké kepriyé sabenaré muka gelombang bakal nyebar. Iki mrasajakké optik sing signifikan, lan gagal kanggo métungaké akèh èfèk optis wigati kaya déné difraksi lan polarisasi. Nanging perkara iki arupa panyerakan sing becik, yèn dawané gelombang cahya mau cilik banget tinimbang ukuran struktur sing duwé interaksi karo dhèknèné. Optik géometris bisa dipigunakaké kanggo medharaké aspèk géometris saka panggambaran cahya (imaging), kalebu aberasi optis.

Optik géometris asring diprasajakaké manèh déning panyerakan paraksial, utawa "panyerakan sudut cilik." Prilaku matématika sing banjur dadi linear, mungalaké komponèn lan sistem optis diwedharaké sajeroning wangun matrik prasaja. Iki ngarah marang tèhnik optik Gauss lan panlusuran sinar paraksial, sing dipigunakaké kanggo order pisanan saka sistem optis, upamané mrakirakaké posisi lan magnifikasi saka gambar lan objek. Propagasi sorotan Gauss arupa pawiyaran saka optik paraksial sing nyawisaké modhèl luwih akurat saka radiasi koheren kaya déné sorotan laser. Sanajan isih migunakaké panyerakan paraksial, tèhnik iki métungaké difraksi, lan mungalaké pangétungan panggedhéan sinar laser sing sebandhing karo let, sarta ukuran minimum sorotan sing bisa kafokus. Propagasi sorotan Gauss njembatani kasenjangan antarané optik géometris lan fisik.

Optik fisik utawa optik gelombang maujud prinsip Huygens lan modhèlaké propagasi saka muka gelombang komplèks liwat sistem optis, kalebu amplitudo lan fasa saka gelombang. Tèknik iki, sing biyasané ditrapké sacara numerik ing komputer, bisa ngétung èfèk difraksi, interferensi, polarisasi, sarta èfèk komplèks liyané. Nanging lumrahé aproksimasi isih dipigunakaké, saéngga ora sacara jangkep modhèlaké téyori gelombang elektromagnetik saka propagasi cahya. Modhèl jangkep mau adoh luwih nuntut komputasi, nanging bisa dipigunakaké kanggo mecahké permasalahan cilik sing merlokaké pamecahan luwih akurat.

Topik sing gegandhèngan karo optik klasik[besut | besut sumber]

Animasi konsèp dispersi cahya ing prisma.

Optik modhèrn[besut | besut sumber]

Optik modhèrn ngliputi babagan èlmu lan rekayasa optik sing dadi misuwur nalika abad kaping 20. Babagan-babagan èlmu optik iki biyasané ana gayutané karo elektromagnetik utawa sipat kuantum saka cahya nanging ora kalebu topik liya.

Topik sing gegandhèngan karo optik modhèrn[besut | besut sumber]

Optik sadina-dina[besut | besut sumber]

Optik iku péranganing kauripan saben dina. Plangi lan ayang-ayang iku conto gejala optis. Akèh wong éntuk mupangat saka kacamata utawa lensa kontak, lan optik dipigunakaké ing akèh barang konsumèn kalebu kamera. Superimposisi saka struktur periodik, upamané tisu transparan mawa struktur kisi, ngasilaké wangun sing ditepungi minangka pola moiré. Superimposisi saka pola periodik transparan sing kapérang saka garis utawa kurva burem paralel mprodhuksi pola garis moiré.

Babagan optik liya[besut | besut sumber]

Pirsani uga[besut | besut sumber]

Masarakat[besut | besut sumber]

Réferènsi[besut | besut sumber]

  • Born, Max;Wolf, Emil. Principles of Optics (7th ed.). Pergamon Press, 1999. 
  • Hecht, Eugene (2001). Optics (4th ed.). Pearson Education. ISBN 0-8053-8566-5. 
  • Serway, Raymond A.; Jewett, John W. (2004). Physics for Scientists and Engineers (6th ed.). Brooks/Cole. ISBN 0-534-40842-7. 
  • Tipler, Paul (2004). Physics for Scientists and Engineers: Electricity, Magnetism, Light, and Elementary Modern Physics (5th ed.). W. H. Freeman. ISBN 0-7167-0810-8. 
  • Lipson, Stephen G. (1995). Optical Physics (3rd ed.). Cambridge University Press. ISBN 0-5214-3631-1. 

Pranala njaba[besut | besut sumber]

Buku tèks lan tutorial[besut | besut sumber]

  • Optics — buku tèks open-source ngenani Optik
  • Optics2001 — Perpustakaan lan komunitas optik

Masarakat[besut | besut sumber]

Publikasi[besut | besut sumber]