Sejarah Singkat Penemuan Konsep Optik

 

Optika adalah cabang fisika yang menggambarkan perilaku dan sifat cahaya dan interaksi cahaya dengan materi. Optika menerangkan dan diwarnai oleh gejala optis. Kata optik berasal dari bahasa Latin  yang berarti tampilan. Optik berkembang sejak lama dan masih mengalami perkembangan hingga saat ini yang dipelopori oleh berbagai imuwan terkemuka. Pada bagian awal ini diberikan sejarah singkat perkembangan konsep optik menurut Glytesis (e.d).

• 400 SM Democritus: mengembangkan konsep atom; mencoba menjelaskan persepsi dan warna.
• 350 SM Aristoteles: pertanyaan persepsi; menolak teori Euclidian bahwa penglihatan itu semata-mata karena sinar yang memancar dari mata dan "menyentuh" ​​objek.
• 300 SM Euclid: Dalam Optica dia mencatat bahwa cahaya bergerak dalam garis lurus dan menggambarkan hukum refleksi. Dia percaya bahwa penglihatan melibatkan pancaran sinar dari mata ke objek yang terlihat.
• 250 SM Archimedes: pemasangan senjata optik/mesin pertahanan untuk raja Syracuse (Sisilia) untuk mempertahankan kota melawan Romawi; sangat banyak terlibat dalam catoptrics (refleksi pada permukaan).
• 30 Seneca: menulis tentang efek perbesaran cairan dalam pembuluh transparan.
• 60 Hero of Alexandria: Cahaya mengikuti jalur terpendek, hukum pembiasan.
• 120 Ptolemy: menulis lima volume buku terkait optik; mengamati pendekatan sudut kecil dari hukum Snell (yaitu rasio sudut insidensi vs sudut cahaya yang dibiaskan konstan).
• 1000 Alhazan (Abu Ali Hasan Ibnu al-Haitham): meneliti pemantulandari cermin bola & parabola, menyangkal hukum pembiasan Ptolemeus; tidak setuju dengan teori visi Euclidian; membahas refraksi atmosfer; menjelaskan peristiwa membesarnya ukuran matahari dan bulan di dekat cakrawala; berusaha mengukur ketinggian atmosfer.
• 1220 AD Robert Grosseteste: Universitas Oxford: Teori harus dikombinasikan dengan pengamatan eksperimental sebagai metode ilmiah dasar; Dia percaya warna berhubungan dengan intensitas cahaya.
• 1250 AD Roger Bacon: bersikeras pada pengamatan eksperimental sebagai metode ilmiah dasar; melakukan percobaan dengan lensa dan cermin; dijelaskan prinsip-prinsip pembiasan dan pemantulan. Kecepatan cahaya terbatas. Dia menghubungkan pelangi ke pantulan sinar matahari oleh hujan.
• 1270 AD Witelo (atau Vitelo) dari Silesia: menyelesaikan Perspectiva yang merupakan teks standar tentang optik selama beberapa abad. Konstruksi cermin parabola, pembiasan (sudut pembiasan tidak proporsional dengan sudut insiden)
• 1600 Galileo Galilei: dipelajari pada tahun 1609 dari penemuan teleskop (oleh produsen kaca mata Belanda-Hans Lippershey); membangun perangkatnya sendiri dengan pembesaran hingga 30 kali, yaitu instrumen yang paling kuat pada masanya; sehingga memungkinkan penemuan-penemuan yang membentuk sistem Copernican.
• 1600 Johannes Kepler: adalah beberapa di antara sedikit yang menerima astronomi heliosentris Copernican; menemukan hukum gerak planet; memberikan penjelasan yang benar tentang pandangan dan fungsi pupil, kornea dan retina; memberikan penjelasan pertama yang benar tentang cara kerja kacamata; mengubah pengaturan teleskop Galilei oleh lensa cekung.
• 1621 Willebrord van Royen Snell: menemukan secara eksperimen hukum pembiasan; Rene Descartes: menggambarkan hukum Snell untuk pertama kalinya dengan melibatkan istilah sinus (yaitu bentuk yang biasa kita gunakan).
• 1657 Pierre de Fermat: mempostulatkan prinsip waktu propagasi terpendek; deduksi hukum pembiasan dari prinsip Fermat.
• 1665 Francesco Maria Grimaldi: menjelaskan difraksi cahaya.
• 1665 Robert Hooke: menyelidiki efek interferensi pada film tipis; ide-idenya memicu teori gelombang cahaya.
• 1666 Isaac Newton: (di antara banyak pencapaiannya),) menyelidiki penyebaran (misalnya pada prisma) dan spektrum cahaya putih; mengembangkan teori partikel cahaya; bekerja dengan mengkoreksi kesalahan lensa (tetapi tidak percaya pada kemungkinan achromat); mengembangkan teleskop cermin.
• 1670 setelah penemuan mikroskop pada tahun 1595 (oleh Zacharias Jansen), Antonie van Leeuwenhoek meningkatkan konsep dan mengembangkan perangkat yang kuat (pembesaran hingga 300 kali)
• 1676 Ole Christensen Römer, mengusulkan sebuah eksperimen (dengan pengamatan astronomi dari gerhana matahari total, dan gerhana satelit satelit Jupiter), membuktikan dan menentukan kecepatan cahaya
• 1678 Christiaan Huygens: mengembangkan teori gelombang cahaya; memperkenalkan konsep gelombang dasar; menerapkan teori untuk menjelaskan kecepatan cahaya yang lebih rendah dalam media padat, pembiasan dan birefringence; dia juga mengamati polarisasi dalam kristal birefringent.
• 1730 Chester Moore Hall, mengembangkan lensa achromatic dengan mencoba berbagai kombinasi batu api dan kaca mahkota; John Dollond menyalin dan mematenkan konsep Hall untuk memulai produksi komersial
• 1800 Carl Friedrich Gauss: (di antara banyak pencapaian lainnya) mengarahkan observatorium astronomi, mengembangkan deskripsi matematis tentang lensa ("optik Gaussian"), yaitu menyediakan dasar matematika untuk teori pencitraan optik; membuat kontribusi untuk teori elektromagnetisme
• 1802 Thomas Young: mendukung teori gelombang cahaya dan mempostulatkan prinsip interferensi, yaitu dua bidang cahaya menunjukkan konstruktif atau interferensi destruktif ketika ditumpangkan secara koheren; memperkenalkan gagasan cahaya sebagai gelombang transversal (sejauh ini dipahami sebagai longitudinal, misalnya sebagai gelombang suara)
• 1814 Joseph von Fraunhofer: teleskop yang dikembangkan, menemukan spektroskop, meneliti difraksi pada kisi optik (Difraksi Fraunhofer), dan mendeteksi garis absorpsi dalam spektrum matahari (garis Fraunhofer)
• 1815 Augustine Jean Fresnel: mendukung teori gelombang cahaya; menjelaskan propagasi lurus cahaya dalam media isotropik homogen; pola difraksi dihitung di lubang; menyimpulkan eqns. untuk amplitudo refleksi dan refraksi (Fresnel eqns.)
• 1845 Gustav Kirchhoff: (di antara prestasi lain) mengembangkan radiasi hukum (Kirchhoff), dan berkontribusi terhadap spektroskopi (mis. penyelidikan garis Fraunhofer).
• 1849 Michael Faraday: (antara prestasi lain) menunjukkan rotasi polarisasi cahaya dalam suatu medium yang dimanipulasi oleh medan magnet (efek Faraday).
• 1849 Hippolyte Fizeau & Leon Foucault: mengukur kecepatan cahaya, untuk pertama kalinya dalam sejarah.
• 1864 James Clerk Maxwell: (di antara prestasi lain) mengembangkan teori cahaya elektromagnetik (gelombang klasik); menyimpulkan karakter cahaya transversal dan kecepatan cahaya.
• 1881 Albert Abraham Michelson: menentukan secara eksperimental kecepatan cahaya dengan akurasi besar; menemukan interferometer Michelson; membuktikan ketidakberadaan eter (yaitu medium, yang seharusnya berfungsi sebagai pembawa cahaya) cahaya berjalan melalui vakum tanpa memerlukan media perantara.
• 1887 Ernst Abbe: mengembangkan teori gambar optik dalam mikroskop, desain dan produksi instrumen optik berdasarkan teori ilmiah daripada mencoba-dan-kesalahan; menyelidiki kesalahan lensa.
• 1888 Heinrich Hertz: merancang detektor dan osilator (Hertz dipole) untuk gelombang EM, untuk menunjukkan refleksi dan refraksi di laboratorium; Sifat gelombang EM sama dengan cahaya; cahaya adalah gelombang EM; Hertz juga menemukan efek foto-listrik.
• 1905 Albert Einstein: (di antara prestasi lainnya) menjelaskan foto- efek listrik; memperkenalkan konsep quanta cahaya (kemudian disebut "foton"); mendalilkan kecepatan konstan cahaya (teori relativitas khusus); berkontribusi pada teori kuantum cahaya (dan materi).
• 1900 Max Planck: teori kuantum cahaya (awal optik kuantum); Hukum radiasi benda hitam Planck; deduksi nilai untuk konstanta Planck h, konstanta Boltzmann k, nomor Avogadro NA, dan muatan elektron.
• 1912 Max von Laue: menemukan difraksi sinar-X pada kristal; melakukan eksperimen optik untuk mendukung teori relativitas khusus Einstein.
• 1924 Louis de Broglie, mendalilkan keberadaan gelombang materi (yaitu mendefinisikan awal gelombang materi optik); karakter gelombang materi ditunjukkan oleh Clinton Davisson dan Lester Germer (1926), mengamati interferensi sinar elektron pada kristal nikel; Claus Jönnson mendemonstrasikan gangguan dari sinar elektron dalam eksperimen celah ganda (1961).
• 1931 Ernst Ruska dan Max Knoll membangun mikroskop elektron pertama (transmisi), berdasarkan konsep gelombang materi dan elektron optik (misalnya diimplementasikan dengan lensa elektro-statis dan magnetik).
• 1957 Gordon Gould mematenkan laser yang dipompa secara optik, berdasarkan konsep amplifikasi cahaya (fisika laser), dikembangkan oleh Charles Hard Townes, Nicolai Basov, Alexander Mikhaylovich Prokhorov (1954, Hadiah Nobel 1964).
• 1957 hingga hari ini: penemuan laser mendorong sejumlah besar penelitian dan perkembangan di era modern. optik terapan & teknologi optik.

SUMBER:

Glytesis, E., N. (2004). History of Optics. Athens: School of Electrical & Computer EngineeringNational Technical University of Athens http://users.ntua.gr/eglytsis/OptEng/History_of_Optics_p.pdf