OPTİK a. (fr. optiçue; lat. optice, yun. optike'den).
1. Işık yasalarını ve görme olaylarını, bunun yanı sıra ışık olaylarıyla benzerlikler gösteren ışımalara (kızılaltı, morötesi ışımalar, kısa dalga, sesötesi, elektronlar vb.) ilişkin olayları inceleyen fizik dalı. (Bk. ansiki. böl.)
2. Görme, özellikle de optik alet (gözlük camları, büyüteçler, dürbünler, mikroskoplar, vb.) yapım ve satımıyla ilgili olan: Optik mağazası.
3. Bir aygıtta merceklerden, aynalardan ya da bunların birleşiminden oluşan ve gövdenin dışında kalan bölüm.
4. Doğrusal olmayan optik, bir maddesel ortamda, elektromanyetik dalgalara denk düşen elektromanyetik alanların genliği çok büyük olduğu zaman, bu elektromanyetik dalgaların yayılmasında görülen özelliklerin tümü. (Bk. ansiki. böl.) || Fiziksel optik, ışığın dalgalı ya da tanecikli yapısına bağlı olarak yorumlanan olayları inceleyen optik dalı. || Geometrik optik, ışığın doğasına ilişkin bir varsayımda bulunmaksızın yansıma ve kırılma yasaları ile doğrusal yayılma ilkesi üzerine kurulu optik dalı. || Yansıma optiği, yansıyan ışığı inceleyen optik dalı. (Eşanl. KATOPTRİK.)
♦ sıf. Ask. Optik haberleşme ve işaretleşme sistemi, ışıklı işaretler kullanan kısa mesafeli muhabere araçları. (Birinci Dünya savaşı'nda kullanılan bu araçlar telsizin ortaya çıkışıyla kullanımdan kalkmıştır).
—Miner. ve Krist. Optik eksen, bir kristalde, çift kırılma olayının gözlemlenmedlğ doğrultu. (Bir kristalin bir tek asal bakışım ekseni varsa optik eksen bu asal eksen doğrultusundadır. Asal bakışım ekseninin bulunmadığı kristal sistemlerinde [orto- romblk, monokllnik ya da trlkllnlk] aralarındaki açı mineralin cinsine ve ışığın dalga boyuna göre değişen İki optik eksen vardır,)
—Opt, Kızılaltı ve morötesi vb. ışımaların tersine, elektromanyetik ışımalar tayfının görünür bölümünün kullanımına dayanan. || Optik açı, GÖRÜNEN ÇAP'ın eşanlamlısı. || Optik cam, optik aletlerde kullanılmaya elverişli özel nitelikli cam. || Optik koni, optik piramit, optik tutam, gözlemlenen bir cismin çeşitli noktalarından çıkan ve gözlemcinin gözünde birleşen ışınlar kümesi. || Optik merkez, bir mercekte, asal eksen üzerinde bulunan nokta; mercek İçinde bu noktadan geçen her ışık ışını birbirine koşut bir gelen ışına ve bir çıkan ışına denk düşer.
—Opt., Elektron, veTelekom. Optik fiber, OPTİK LİF’in eşanlamlısı,
—Ruhbil. Optik yanılsama, biçim, uzaklık, boyut, renk, yönelim vb. konusunda nesnel gerçekliğe uygun düşmeyen sonuçlar veren görsel verilerin algılanması.
—ANSİKL Antlkçağ'da, ışık ışınının gözden yayıldığı ve görme olayının ışığın cisimden göze dönüşüyle gerçekleştiği düşünülüyordu. Işık ışınının cisimden yayıldığı ancak Ortaçağ’ın başında Ibnülheysem (965-1040’a doğru) İle anlaşıldı.
Işığın doğrusal yayılma düşüncesine dayanarak, bir geometrik optik kurulması şarttır. Platon okulu yansıma yasalarını daha o zamanlar biliyordu. Ptolemaios Optika adlı yapıtında kırılmayı inceledi ve ışının havadan suya ve cama geçerken uğradığı sapmayı ölçtü, Ama kırılma yasası ancak XVIII. yy.'ın başında Snellius tarafından bulundu. Bu yasa, yanlış olarak, ışığın yoğun bir ortamda havadakinden daha hızlı yayıldığı, yani hızın da kırılma indisiyle orantılı olarak arttığı sonucuna varan Descartes tarafından geniş ölçüde kullanıldı; oysa Fermat’nın da göstereceği gibi, gerçek bunun tersiydi.
Geometrik optik, önceleri özellikle Ibnülheysem tarafından geliştirildi; bu bilginin Kitâb fimenazır adlı kitabı Ortaçağ boyunca Batı Avrupa'da büyük bir yaygınlık kazandı. Gökkuşağının, küresel su damlacıkları içinde, ışığın yansıma ve kırılmalarıyla oluştuğunu açıklayan geometrik optik olmuştur. Ortaçağda başlatılan ve Descartes tarafından önemli ölçüde geliştirilen bu kuram son biçimini ancak günümüzde almıştır.
Geometrik optik incelemeleri, 1550’ye doğru, F. Maurolico ile özellikle prizmaların ve küresel aynaların incelenmesiyle yeniden ele alındı. F. Maurolico 1611 'de yayımlanan bu incelemelerinde, Kepler'inkinden çok daha temel olan konulara değindi, Kepler Ad vitellionem paralipomena (1604) adlı incelemesinde görmenin, Dioptrice’de (1611) ise merceklerin geometrik optik kuramını geliştirdi.
Bununla birlikte, XVII. yy.'ın sonuna kadar, ender rastlanan kimi istisnalar dışında, çok sayıdaki optik düzenek deneysel yoldan bulundu ve gerçekleştirildi: daha önce mısır mezarlarında bulunan, metalden ya da obsidiyenden yapılmış düzlem aynalar (bunlar Ortaçağda sırlanmıştır); Romalılar'ın öteden beri kullandığı içbükey ve dışbükey küresel aynalar; Ortaçağda bulunan ve bir tür kelebek gözlük olan "burun gözlükleri"nin (1317) icadında kullanılan mercekler, ilk kez Roger Bacon (1220'ye doğru1292) tarafından gerçekleştirilen karanlık oda, daha sonra napolili Della Porta (1535-1615) tarafından geliştirildi. P Kircher'in (1602-1680) geliştirdiği büyülü feneri de yine Della Porta tasarladı. Dürbün 1590'a doğru hollandalı gözlükçüler tarafından icat edildi ve 1609'da Galilei tarafından gökbilim gözlemlerinde kullanıldı. 1615'te bulunan mikroskop, Hooke (Micrographia, 1665) ve Van Leeuwenhoek (1632-1723) tarafından gittikçe geliştirildi.
XVII. yy.'ın ortasından başlayarak, ışık olaylarının yeni görünümleri ortaya çıkarıldı: kırınım (F. Grimaldi, 1650); ince lamların renkleri (Böyle ve Hooke); çift kırılma (E. Bartholin, 1669), Jüpiter'in uydularını gözlemleyerek ışık hızının ilk kez ölçülmesi; polarma (Malus, 1810); dönmeli polarma (Arago, Caucfıy, Faraday); ışık hızının kesin olarak ölçümü (Fizeau, 1849; Foucault, 1850); XIX. yy.'ın ortalarından başlayarak özellikle Kirchhoff tarafından sistemli biçimde kullanılan tayf çözümlenesi. Ayrıca ışığın gümüş tuzları üzerindeki indirgeyici etkisine dayanan fotoğraf plakasının keşfi de anılmalıdır (Niepce ve Daguerre, 1833-1839).
Işığın doğası, kaynağı, yayılması ve gözle algılanmasına ilişkin kuramlara Antikçağ'da rastlanır Bu kuramlar uzun süre bütünüyle matematiksel bir bilim olan geometrik optikten nispeten bağımsız kalmıştır; aynı şekilde, Optik (Opticks) adlı yapıtında, özellikle beyaz ışığın, prizmayla her birinin kendine özgü bir kırılma indisi bulunan, sürekli bir arı renkler dizisi halinde ayrılmasını inceleyen Nevvton'ın optiği de geometrik optikten görece bağımsızdı.
Yunan Antikçağı’nda ışık, ateş ve alevle bir tutuldu ve yayılması, ışıklı cisimlerin, küçük parçacıklar yayımlamasıyla açıklandı; bu düşünce daha sonra Ortaçağ' da önemli ölçüde geliştirildi. Aristoteles’e göre de, renkler ışığın karanlıkla karışmasının bir sonucuydu. Işığın yayılmasına ilişkin bilimsel kuram ancak XVII. yy.’da, Descartes tarafından gerçekleştirildi. Işık, çok ani bir biçimde dolayısıyla sonsuz bir hızla ve madde taşınması olmaksızın yayılan ağırlıksız taneciklerin bir titreşimi olarak algılanıyordu. Bununla birlikte, ışığın tanecikli bir yapıda olduğuna ilişkin bir görüşe Descartes'ta da rastlanır. Descartes bu görüşten yola çıkarak yukarıda da değinildiği gibi, ışığın suda ve camda, havada olduğundan daha hızlı yayıldığı gibi yanlış bir sava varmıştır.
Descartes’ın görüşleri birbiriyle uzun süre çatışan şu iki kuramla yeniden ele alınıp geliştirildi: dalga kuramı ve tanecik kuramı. Dalgalanma ve titreşim kavramlarını anlaşılır biçimde ortaya atan R Pardies tarafından geliştirilen dalga kuramı gerçek gelişimini ancak Huygens ile gösterdi. TraitĞ de la lumidre (Işık üzerine inceleme) [1690] adlı yapıtında, ışıklı bir yüzeyin her noktasının, maddesel olmayan bir ortam olan esirde, sese benzer bir biçimde sonlu bir hızla yayılan küresel bir dalga yayımladığını ve bir dalganın her noktasının da benzer bir sürece neden olduğunu yazar. Huygens böylece, yansımayı, kırılmayı, çift kırılmayı (olağanüstü ışın artık küresel olmayıp bir elipsoit biçiminde olan bir dalgaya karşılık gelir) açıklar. Bununla birlikte, Huygens'in dalga kuramında ışık titreşimlerinin frekansı ve genliği kavramından söz edilmez, dolayısıyla ne renklerin çeşitliliği ne de girişim olayları açıklanır. Ayrıca, bu kuram, ışığın doğrusal yayılmasının doyurucu bir açıklamasını yapmaktan da uzaktır.
XVIII. yy.'ın başında, yine bir dalga kuramı yanlısı olan Malebranche, esirin ışık titreşimleri ile bu titreşimlerin genliklerinden ayrı tuttuğu frekanslarına ilişkin daha belirgin bir görüşe vardı ve buradan kalkarak renklerin sürekli çeşitliliğini keşfetti. Ama, Huygens gibi Malbranche da titreşimin boyuna olduğunu savunur.
Bununla birlikte Nevvton'un ışık kuramı, tanecik görüşünün ağır bastığı karma bir kuramdır. Newton bu kuramı ilk kez, 1672'de Royal Society'de sunduğu ünlü bildirisinde açıkladı; bu bildiri, arı dalga kuramının savunucusu Hooke ile sert bir polemiğin kaynağı oldu. Bununla birlikte Nevvton bu kuramı, ancak Optik adlı yapıtında tümüyle geliştirebildi. Daha doğrusu kuram ancak yapıtın sonunda yer alan bir dizi Ouaestiones (Sorular) içinde sergilendi. Nevvton’a göre ışık, esir içinde sonlu bir hızla yer değiştiren ve burada titreşimler oluşturan taneciklerden meydana gelmekteydi. Malebranche gibi, Nevvton da renklerle değişen frekans kavramını ortaya attı, bununla birlikte Malebrancte'tan farklı olarak titreşimlerin genliği ile frekans arasındaki ayrımı açıkça ortaya koyamadı. Frekans, taneciklerin izlediği yol süresince davranışlarında görülen değişimle (erişim kuramı), renklerin çeşitliliği ise, taneciklerin büyüklük farklarıyla açıklanır.
Nevvton'ın tanecik kuramı, ışığın doğrusal yayılmasını inceler; bununla birlikte Nevvton, beyaz ışık, düzlem-dışbükey bir mercekten geçtiğinde bir cam plak üzerinde gözlemlenen halkaların kırınımını ve renklenmesini pek bilimsel olmayan, düşsel ve mekanik akıl yürütmelerle açıklar. Işık dalgalarının girişimine ilişkin temel ilke ancak XIX. yy.'ın başında, dalga kuramı yanlısı Young tarafından ortaya kondu. Young özellikle, birbirine yaklaştırılma koşut iki ince lamın renklenmesi ile Nevvton’ ın açıklamış olduğunu ileri sürdüğü halkaların renklenmesini inceledi.
Young'ın tam bir açıklığa ulaşamayan dalga kuramını, gerçek anlamıyla geliştiren Fresnel oldu. Fresnel, Hooke'un düşünüp de geliştiremediği boyuna titreşim yerine enine titreşim kavramını getirdi. Böylece, modern bilimsel optik kurulmuş oldu. Bununla birlikte, XIX. yy.’ın birinci yarısında başta Laplace ve Biot olmak üzere çok sayıda bilgin, Nevvton mekaniği temelinde savundukları tanecik kuramına bağlı kaldı. Ancak, Fizeau (1849) ve Foucault'nun (1850) gerçekleştirdikleri ölçmeler ışığın havada, sudakinden daha hızlı yayıldığını kanıtlayınca, tanecik kuramı terk edildi; çünkü bu kuram bu olayın tersini gösteriyordu. Oysa bu sonuç, daha önce Fresnel'in dalga optiği kuramında öngörülmüştü. Fotonun Einstein tarafından 1905'te, dalga mekaniğinin de Louis de Broglie tarafından 1924’te bulunuşuyla, tanecik kuramı ile dalga kuramını birleştiren iki kuram, yani ışığın tanecikli ve dalgalı oluş kuramı uzlaştı. 1865’te, Maxvvell ışığın elektromanyetik yapısını ortaya koydu; bu görüş XIX. yy. sonunda Lorentz tarafından geliştirildi. Lorentz böylece, ışığın yansıma ve kırılmasının özellikle Maxvvell'in elektromanyetik kuramıyla açıklanabileceğini gösterdi.
•
Doğrusal olmayan optik. Bir E elektrik alanının etkisinde kalan maddesel bir ortam, normal durumda bu alanla orantılı elektriksel bir kutuplanma gösterir: P KE (burada K orantı değişmezi ortamın dielektrik yatkınlığıdır). Elektromanyetik bir ışık dalgasının bu ortamdaki yayılmasına ilişkin hesaplar bu durumda,e, =1+K göreli dielektrik değişmezini göz önüne almayı gerektirdi ve ortamın n = ı/Tr kırılma indisinin varlığı kuramsal olarak doğrulandı. Ancak, laser'in bulunuşundan bu yana, E elektrik alanı son derece yeğin olan ışık dalgaları üretilebilmektedir; bu durumda, yüksek alan yeğinliği nedeniyle ortamda indüklenen P elektrik kutuplanması, E elektrik alanı genliğinin doğrusal bir fonksiyonu olmaktan çıkar. Bu durumda kırılma indisi kavramı artık bir anlam taşımaz ve dalgaların yayılması, tümüyle özel yasalara bağlanır.
Bu özellikler arasında şunlar sayılabilir: özodaklaşma olayı (bir laserden çıkan koşut bir ışık demeti, ortamın içinde kendi kendine odaklanma eğilimi gösterir ve ince filamanlar halinde toplanır), armonik üretimi (laserden çıkan kırmızı ışık demeti, ortamdan geçtiğinde, frekansı gelen dalganın frekansının iki katına eşit bir dalganın çıktığı görülür), iki foton soğurması (iki düzey arasında her iki foton ayrı ayrı alındıklarında olanaksız olan atom geçişi, bu fotonlar, enerjilerinin toplamı tam anlamıyla iki düzey arasındaki enerji farkına karşılık gelmek koşuluyla birlikte alındıklarında olanaklı olur).
•
Optik birimler -
KANDELA, LÜMEN. LÜKS, DİYOPTRİ.
Optik (Opticks), Nevvton’ın yapıtı (1. ing. baskı 1704; eklemelerle çıkan 2. lat. baskı, 1704; yeniden gözden geçirilmiş 2. ing. baskı, 1717-18). Nevvton’ın Optik adlı yapıtı üç kitaptan oluşur. Birinci kitap iki bölüm içerir; ilk bölümde, ışığın yayılması ve yansıması, ikinci bölümde ise ayrışması incelenir, ikinci kitap ince lamların renklenmesini doğadaki cisimlerin renkleri ile lamların renkleri arasındaki benzeşimi, üçüncü kitap kırılma ve renkler üzerine genel gözlemleri kapsar.
Kaynak: Büyük Larousse
Optik nedir, nerelerde kullanılır?
