Таким чином, в Діоптриці Кеплера містяться початку аналізу та синтезу оптичних систем, а також всі основні поняття геометричної оптики. Цей видатний працю, і всі інші роботи, у тому числі знамениті закони для геоцентричної системи Коперника, він створював у найтяжких матеріальних умовах. Про його одержимості Альберт Ейнштейн писав Який глибокої була у нього віра, якщо працюючи на самоті, ніким не підтримуваний і не зрозумілий, він протягом багатьох десятків років черпав у ній сили для важкого і копіткого емпіричного дослідження .
Таким чином, у першому 10-річчі XVII в. Кеплер науково пояснив ряд оптичних явищ (віддзеркалення, заломлення). Він вперше ввів поняття фокусу і дав глибокий аналіз механізму зору. Подальша розробка законів заломлення належить Декарту, висновки якого були підтверджені Ферма. Дещо пізніше Грімальді відкрив явище дифракції.
. 1.4 Закон заломлення
Явищем заломлення світла цікавилися ще в ранній Античності. Серед вчених середньовіччя, які займалися цим питанням, найбільших успіхів досяг Альхазен. Він виконав багато дослідів, вивчаючи проходження світла з повітря у воду і з води в скло. Крім того, вірячи в існування кристалічної небесної сфери, він вважав, що і там має місце явище заломлення світла.
Альхазен прагнув довести це за допомогою астрономічних спостережень. Крім усього іншого, він прийшов до висновку, що заломлення змінює висоту небесних тіл над горизонтом. Він також був першим, хто прийшов до висновку, що іноді ми спостерігаємо зірки над горизонтом тоді, коли насправді вони знаходяться нижче його. Згодом це підтвердили Вителло, Тихо Браге та ін.
Багато часу вивченню заломлення світла приділив також Кеплер, особливо у зв'язку з астрономічними проблемами. Він зауважив, що якщо падаючий промінь утворює з перпендикуляром кут не більше ніж 30 градусів, то переломлений промінь йде під кутом, що не перевищує 20 градусів. Він зауважив також наступне: коли світло проходить із середовища більш щільною в менш щільну, кут, на який відхиляється переломлений промінь (по відношенню до перпендикуляру), зростає зі збільшенням кута падіння до тих пір, поки не виявляється паралельним заломлюючої поверхні. Кірхер на підставі великого числа дослідів склав таблицю кутів падіння і відповідних їм кутів заломлення, аж до однієї хвилини. Він використовував в основному прозорі рідини і тверді тіла. Описував він також хід променів з повітря у воду, з повітря у вино і з масла в скло. Кірхер був відомий також і як майстерний винахідник оптичних інструментів і майстер щодо їх удосконалення.
рік став поворотним моментом в історії оптики, так як саме в цьому році датчанин Снеллиус (1591-1626) виявив точний закон заломлення, названий його ім'ям. Хоча, після ретельних експериментальних досліджень, він і відкрив закон заломлення, але опублікований за життя Снелліуса він не був, і вперше став відомий в 1637 р завдяки Рене Декарту. Останній не тільки, слідом за Кеплером докладно досліджує будову ока, але й уточнює його помилкову формулювання закону заломлення, отримавши цей закон чисто математично незалежно від Снелліуса. Користуючись своїм законом і комбінуючи сферичні поверхні лінз з еліптичними і гіперболічними, Декарт першим виправляє сферичну аберацію, стаючи одним з основоположників асферичної оптики, зачіпає питання енергетики світлових пучків, впритул підходить до понять вхідної зіниці і вінітірованія. У практичній оптиці він вніс ряд удосконалень в конструкцію мікроскопа (освітлювальне дзеркальце, конденсор), запропонував методи центрування та обробки асферических поверхонь. З відкриттям закону Снелліуса оптика стала нерозривною частиною геометрії, що мало б привести до створення досконалих телескопів. Проте діючі телескопи залишалися з дефектами, зокрема, світло від зірок, проходячи через них, забарвлювався по краях - виникали ореоли навколо спостережуваних об'єктів.
. 2 Зародження фізичної оптики
. 2.1 Витоки корпускулярно-хвильового дуалізму
Вже в давнину намітилися три основні підходи до вирішення питання про природу світла. Ці три підходи в подальшому оформилися в дві конкуруючі теорії - корпускулярну і хвильову теорії світла.
Переважна більшість древніх філософів і вчених розглядало світло як якісь промені, що з'єднують світиться тіло і людське око. При цьому одні з них вважали, що промені виходять з очей людини, вони ніби обмацують розглянутий предмет. Ця точка зору мала велике число послідовників, серед яких був Евклід. Формулюючи перший закон геометричної оптики, закон прямолінійного поширення світла, Евклід писав: Генеровані очима промені поширюються по прямому шляху raquo ;. Такого ж погляду дотримувався Птолемей і багато інших вчених і філософи.
Однак піз...
