Um panorama da Óptica
Localizando a Óptica na Física.
A Óptica é uma das áreas da Física mais antigas, há registros de estudos desde a antiguidade. Tratando-se desde a natureza da luz à lei da reflexão de modo quantitativo, a qual foi adequadamente obtida empiricamente. Entretanto, após um longo período de inércia científica, ocorreu progresso mais expressivo apenas no século XVII, com a formulação da lei da refração de Snell-Descartes. A qual foi demonstrada em seguida também por Fermat, mediante o seu princípio do tempo mínimo.
A formulação geométrica, construída até então, já era bem compreendida até o final do século XII e fortemente usada para construção de instrumentos ópticos. Inclusive, as lunetas, usadas inicialmente para navegação, eram utilizadas na astronomia, ineditamente por Galileu Galilei, e influenciaram quebras de paradigmas. No entanto, pouco sabia-se sobre a natureza da luz.
Não abarcado pela formulação geométrica, Newton buscou explicar o fenômeno da dispersão atribuindo natureza corpuscular à luz. Em contrapartida, seu contemporâneo Huygens apresentou uma proposta, igualmente explicativa dos fenômenos observados até então, na qual a luz apresenta natureza ondulatória.
Divergentemente, pela concepção corpuscular previa-se que a luz teria velocidade maior em meios mais refringentes, enquanto pela ondulatória em menos refringentes. O experimento de Foucault, realizado no século XIX, mensurou menor velocidade num meio menos refringente, corroborando com a concepção ondulatória e aparentemente encerrando o conflito.
Adicionalmente, Young havia observado os fenômenos de interferência e difração com a luz, típicos de ondas. E Maxwell havia unificado a eletricidade e o magnetismo, formulando o eletromagnetismo em suas quatro equações, e englobando a óptica como caso particular da teoria eletromagnética. A luz foi inferida, portanto, como uma onda eletromagnética, formulação conhecida como Óptica Física. Todavia, a dualidade onda-partícula retorna mediante o efeito fotoelétrico explicado por Einstein. A abaixo ilustra hierarquicamente a relação entre alguns desses conceitos referidos.
