Optika

Optika argiaren propietateak eta materiarekin duen elkarrekintza aztertzen duen fisikaren atala da.

Historia 

Argia funtsezkoa da, Lurrean biziaren garapena posible izan dadin; gainera geure ingurunearekiko erlazioa ahalbidetzen digu. Bibliaren arabera argia izan zen lehenik sortu zena: "Izan bedi argia. Eta izan zen argia"

Heraklito eta Enpedokles filosofo greziarren, eta geroago Platonek (k.a 427-347) eta Aristotelesek (K.a 384-322) beren teoriak formulatu zituzten argiaren eta ikusmenaren izaerari buruz, hala ere, teoria horiek zientifikoak baino areago filosofikoak ziren. Adibidez, Platonen erabera argia partikula oso txikien txorrotada batez osatuta zegoen, eta hautematen ditugun koloreak partikula haien tamainaren eta abiaduraren ondoriozkoak zira.

Eskola atomistak eta pitagorikoak honelaxe ulertzen zuen ikusteko gaitasuna:

 Eskola atomistaren arabera objektuek "irudiak" igortzen zituzten, eta hauek arimara joaten edo sartzen ziren begien bidez.

 Eskola pitagorikoak ordea honakoa defendatzen zuten: ikustea begietatik ateratzen zen "su ikustezin" baten bidez egiten zen, hau garro bat bailitzan begietatik atera, objektura joan eta aztertu egiten zituen.

Argiari buruzko lehenengo liburuak Euklidesek, Ptolomeok eta Heron Alexandriakoak idatzi zituzten Alexandrian, K.a III mendetik K.o I mendera bitartean. Haien ustez, gure begiek ikusmen-izpiak jaurtikitzen zituzten, lerro zuzenean eta oso abiadura handiz higitzen zirenak; izpi horiek ikusten ziren objektuetan isladatzen ziren. Optika izeneko liburuan Ptolomeok arreta handiz aztertu zituen isladapen eta errefrakzio fenomenoak, horiek arautzen dituzten legeak azalduz.

Aipamen berezia merezi du Ibn Al-Haytham (Alhazen) (965-1039) izeneko fisikari arabiarrak, XVII. mendera iritsi arte eragin itzela izandakoa hain zuzen. Argia, Eguzkitik edo bestelako argi-iturrietatik datorrela zioen, gero objektu argiztatuetan isladatu eta handik gure begietara iritsiz. Ikusmen-organoa zehaztasun handiz deskribatu zuen, isladapena eta errefrakzioa aztertu zituen eta hainbat esperimentu egin zituen lente eta ispiluak erabiliz. Beraren lanaren ondoren, beste sei mende pasatu ziren optikaren arloan aurrerapen handiak egin arte.

Johannes Kepler (1571-1630) izeneko astronomo alemanak ikusmenaren fenomenoa eta teleskopioaren funtzionamendua azaldu zituen 1604an, optika geometrikoa izeneko arloaren garapena bultzatuz. Geroago beste askok egin zuten arlo horretan, hala nola Galileo Galilei (1564-1642) izeneko astronomo eta fisikari italiarrak, Willebrord Snel van Royen (1591-1626) matematikari holandarrak Fermateko Pierres (1601-1655) matematikari frantsesak, Christiaan Huygens (1629-1695) fisikari eta astronomo holandarrak eta besek.

Hala ere argiaren izaera eta zertan zetzan erantzun ezineko galdera izaten jarraitzen zuen. 1704an Isaac Newtonek (1642-1727) Optika izeneko lana argitaratu zuen. Bertan argiaren izaera gorpuskularra defenditu zuen, berak egindako esperimentuetan oinarrituz. Dena den, hori baino lehenago eztabaida mingotsa izan zuen bere garaikideak ziren Robert Hooke (1635-1703) ingelesarekin eta lehenago Huygensekin, Newton bera ere zalantzan jarriz bere teoriari zegokienez.

Hain zuzen, Argiari buruzko tratatua izeneko lanean Huygensek argia uhin izaerakoa zela porposatu zuen 1690ean. Dena den, argia uhina bazen, inguratu egin beharko zituen oztopoen izkinak, soinuak egiten duen modua. Gaur egun badakigu argiak ere inguratu egiten dituela objektuak; baina efektu hori behatzeko zaila da, argiaren uhin-luzera txikia dela-eta. 1801ean T.Young (1773-1829) mediku eta fisikari ingelesak eta 1815ean Auguste Jean Fresnel (1778-1827) fisikari frantsesak interferentziak eta difrakzioa aztertuz burututako esperimentuek garbi azaldu zuten argiaren uhin-izaera. Teoria gorpuskularra kolokan jarri zen.

James Clerk Maxwell (1831-1879) izeneko matematikari eta fisikari eskoziarrak argia maiztasun handiko uhin elektromagnetikoa zela esan zuen 1864an. Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) fisikari alemanak esperimentalki frogatu zuen izaera hori 1887an.

Ia perfektuki egituraturik zegoen Maxwellen teoria behin-betikoa zela uste izan zuten fisikariek, harik eta 1905 Albert Einstein (1879-1955) fisikariak berrio ere teoria gorpuskularra erabili zuen arte, horren bidez efektu fotoelektrikoa iterpretatu ahal izateko. Horren arabera, argia energia gorpuskuluz osaturik dago: fotoiak.

Gaur egun fisikari guztiek onartzen dute argiak izaera bikoitza duela, eta modu batera edo bestera agertzen dela azterturiko fenomenoen arabera.

Kanpo estekak 

Optika
Mekanika klasikoa
Erradiazio elektromagnetikoa
Fisika aplikatua eta diziplina-artekoa