fysikens lära om ljuset

Optik är ett brett område inom vetenskap och teknik, vilket behandlar ljusets uppkomst, utbredning och påvisande. Optik betraktas i huvudsak som en gren av fysiken. Den är även en viktig stödvetenskap inom andra vetenskaper, där optiska instrument och mätmetoder av olika slag kommer till användning.

En konsekvens av specialiseringen inom fysikens olika grenar – varav optik alltså är en – är att optiken studeras, och dess forskare och tekniker organiseras, inom egna optikföreningar med egna optiktidskrifter och optikkonferenser, på såväl nationell som internationell nivå.

Vanligen behandlar kunskapsområdet optik ljuset inom det synliga våglängdsområdet samt de närliggande ultravioletta och infraröda våglängdsområdena.

Eftersom ljus är en elektromagnetisk vågrörelse, så kan inom den konventionella optiken studerade fenomen (såsom interferens, diffraktion, refraktion, dispersion, polarisation, absorption och spridning) och komponenter (såsom speglar, linser, prismor, polarisatorer, gitter och filter) även förekomma inom ett mycket bredare våglängdsområde, nämligen från och med röntgenområdet (ca 0,1 nm) till och mikrovågsområdet (ca 1 cm).

Den klassiska optiken kan indelas i tre olika kunskapsområden, vilka betecknas med ett adjektiv framför substantivet: geometrisk optik (ljusstrålars optik, eng. geometrical optics), fysikalisk optik (ljusvågors optik, eng. physical optics) och fysiologisk optik (seendets anatomi, fysik, fysiologi och psykologi, eng. physiological optics).

I modern optik har kvantfysiken tillkommit, så att man kan tala om kvantoptik (fotonernas optik, dvs. kvantmekanikens tillämpning på ljus och dess växelverkan med materia, eng. quantum optics). Här har först ljuskvantum (eng. light quantum) och, några decennier senare, foton (eng. photon) införts som termer för att beteckna ett kvantum elektromagnetisk energi.

I dag innefattas i optiken även specialområden såsom fotonik, elektrooptik, optronik, tunnfilmsoptik, fiberoptik, fourieroptik m.fl.