L’ottica è la branca della fisica che studia il comportamento e le proprietà della luce, comprese le sue interazioni con la materia e la costruzione di strumenti che la utilizzano o la rilevano. Ottica di solito descrive il comportamento della luce visibile ultravioletta e infrarossa.
Poiché la luce è un’onda elettromagnetica, altre forme di radiazione elettromagnetica come i raggi X, le microonde e le onde radio mostrano proprietà simili.
La maggior parte dei fenomeni ottici può essere spiegata utilizzando la classica descrizione elettromagnetica della luce. Tuttavia, le descrizioni elettromagnetiche complete della luce sono spesso difficili da applicare nella pratica. L’ottica pratica viene solitamente eseguita utilizzando modelli semplificati. La più comune di queste, l’ottica geometrica, tratta la luce come un insieme di raggi che viaggiano in linea retta e si piegano quando passano o riflettono dalle superfici. L’ottica fisica è un modello di luce più completo, che include effetti d’ onda come diffrazione e interferenza ciò non può essere spiegato nell’ottica geometrica. Storicamente, il modello della luce basato sui raggi è stato sviluppato per primo, seguito dal modello ondulato della luce. I progressi nella teoria elettromagnetica nel 19 ° secolo hanno portato alla scoperta che le onde luminose erano in realtà radiazioni elettromagnetiche.
Alcuni fenomeni dipendono dal fatto che la luce ha proprietà sia ondulatorie che particellari. La spiegazione di questi effetti richiede la meccanica quantistica. Quando si considerano le proprietà particellari della luce, la luce viene modellata come un insieme di particelle chiamate ” fotoni “. L’ottica quantistica si occupa dell’applicazione della meccanica quantistica ai sistemi ottici.
La scienza ottica è rilevante e studiata in molte discipline correlate tra cui astronomia, vari campi dell’ingegneria, fotografia e medicina (in particolare oftalmologia e optometria ). Le applicazioni pratiche dell’ottica si trovano in una varietà di tecnologie e oggetti di uso quotidiano, inclusi specchi, lenti, telescopi, microscopi, laser e fibre ottiche.
