Коротка історія оптики
Вчення древніх мислителів обмежувалося лише геніальними припущеннями і висновками, оскільки він мало необхідної основи щодо наукових досліджень про. Проте в результаті розвитку суперечливих, а часом і просто помилкових теорій давньогрецькі мислителі вже тоді, в античну епоху, почали вживати поняття «світло» для вираження об'єктивного явища, що не залежить від людини, яке, діючи на око, викликає суб'єктивне зорове відчуття.
В даний час під поняттям "світло" мають на увазі видиме випромінювання, пов'язане з рухом коротких електромагнітних хвиль в діапазоні Я = 380. 780 нм, а в широкому сенсі слова - оптичне випромінювання, що включає крім видимого випромінювання невидимі людським оком: ультрафіолетове, інфрачервоне, рентгенів та ін.
Історичний нарис. При розгляді історичних етапів розвитку оптики зупинимося на відкриттях, які істотно вплинули на формування оптичної науки і головним чином розвиток фізичної, чи хвильової, оптики.
Аристотель дійшов висновку, що забарвлення спостережуваних предметів залежить від властивостей середовища, через яке проходять промені світла по дорозі від предметів до ока. Наприклад, сонце в ясну погоду здається білим, а крізь туман червоним. Зважаючи на цю обставину, він створив теорію кольорів, суть якої полягає в тому, що поява того чи іншого кольору є результатом змішування білого кольору в різних пропорціях із темрявою. Так пояснювалися тоді кольори веселки.
Про заломлення світла знав уже Аристотелю. Знаменитий астроном Птоломей (120 р. зв. е.) відкрив, що зірки на небі змінюється внаслідок заломлення світла атмосферою, і спробував висловити закон заломлення кількісно, вимірявши кути падіння і заломлення. Однак він прийшов донеправильному висновку, вважаючи, що кут заломлення пропорційний куту падіння. Помилка вченого пояснюється тим, що Птоломей виконував вимірювання лише у діапазоні невеликих кутів. Пізніше (близько 1038 р.) арабський оптик Альгазен знайшов, сталість кутів падіння і заломлення, але правильно висловити закон заломлення не зміг. Альгазен вивчав також властивості ока, відображення світла у увігнутих дзеркалах та інші питання. Теоретично про природу світла він дотримувався правильних поглядів, вважаючи, що промені викликають зорові відчуття.
Закон заломлення відкрив голландець Снелліус (близько 1620), яке сучасне формулювання дав французький математик і філософ Рене Декарт (1596—1650) (закон Снелліуса—Декарта).
Оптика в середні віки. У період середньовіччя (X-XVI ст.) спостерігається занепад у всіх галузях науки, у тому числі і в оптиці. Панівні класи спиралися на церкву та інквізицію, які вороже ставилися до матеріалістичного розуміння світу. Представники церкви вважали, що істини церковного вчення, вони чинили опір новим прогресивним теоріям та поглядам у науці. У цей час оптична наука розвивалася лише у бік вивчення геометричних законів та елементів, т. е. законів відбиття і заломлення променів, їх проходження через лінзи. Дослідження природи світла майже повністю були відсутні.
Роджер Бекон відкрив принцип дії простої лінзи, знайшов її фокус та виявив наявність аберацій. Бекон вивчив пристрій та роботу ока; для людей зі слабким зором запропонував користуватися лінзами, поміщаючи їх на предмети, що розглядаються. У XIII столітті було винайдено окуляри. У період між XIV століттям і першою половиною XVII століття посилюється боротьба прогресивних матеріалістичних ідей з церковною схоластикою, відбувається загальне піднесення науки, в томучисла та оптики.
Франциск Мавролик (1494-1575) пояснив дію окулярів і увігнутих лінз, зробив висновок про причини аметропії ока, тобто його короткозорості та далекозорості. Італієць Порта (1538 - 1615) знайшов прототип майбутнього фотоапарата. Дещо незабаром винайшли мікроскоп і зорова труба, які в середині XVII століття вже знайшли широке застосування.
Знаменитий італійський учений Галілей (1564-1642) удосконалив зорову трубу, застосувавши негативний окуляр, довів її збільшення до 30 х і використав для досліджень небесної сфери. Він зробив в астрономії низку видатних відкриттів. Знаменитий вчений Кеплер створив фундаментальні праці оптики; ретельно вивчив явище заломлення світла. Однак поряд g затвердженням законів геометричної оптики та створенням перших оптичних приладів.
Великий внесок у розвиток фізичної оптики зробив італійський фізик Франческо Грімальді (1618-4663), виявивши, що промені світла при проходженні через вузькі отвори та при огинанні перешкод відхиляються від прямолінійного поширення. По суті, Гримальді в досвіді з двома отворами відкрив явище дифракції, виявив інтерференцію та висловив припущення про те, що світло здійснює рух хвилями. Проте Гримальді не розробив будь-якої теорії, яка розкриває природу світлових явищ. Слід зазначити, що у період з'явилася тенденція пояснювати природу світла з двох позицій. Геометричні уявлення про поширення променів приводили людей до того, що має корпускулярну природу, а експериментальні дослідження підтверджували хвильову природу світла.
Таким чином, вчені середньовіччя дуже близько підійшли до пояснення природи світла як двоїстої.