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L'optique (du latin médiéval Oticus, relatif à la vision, du grec classique ὀπτικός, Optikós) 1 est la branche de la physique qui implique l'étude du comportement et des propriétés de la lumière, y compris ses interactions avec la matière, ainsi que la construction d'instruments qui l'utilisent ou le détectent. L'optique décrit généralement le comportement de l'ultraviolet de la lumière visible et du rayonnement infrarouge. Étant un rayonnement électromagnétique, d'autres formes de rayonnement du même type telles que les rayons x, les micro-ondes et les ondes radio montrent des propriétés similaires.
La plupart des phénomènes optiques peuvent être expliqués en utilisant la description de l'éclairage classique de la lumière. Cependant, l'optique pratique utilise généralement des modèles simplifiés. La plus courante de ces modèles, l'optique géométrique, traite la lumière comme une collection de rayons qui se déplacent droits et s'écartent lorsqu'ils se croisent ou se reflètent sur les surfaces. L'optique physique est un modèle de lumière plus complet, qui comprend des effets ondulés tels que la diffraction et les interférences, qui ne peuvent pas être traités par l'optique géométrique.
Certains phénomènes dépendent du fait que la lumière montre des propriétés indistinctes telles que l'onde et les particules. L'explication de ces effets nécessite d'aller à la mécanique quantique. Lorsque l'on considère les propriétés de lumière similaires à celles des particules, elle peut être modélisée comme un ensemble de photons individuels. L'optique quantique traite de l'application de la mécanique quantique aux systèmes optiques.
L'optique en tant que science est un domaine très pertinent et est étudié dans de nombreuses disciplines avec lesquelles il est intimement lié, comme l'astronomie, plusieurs domaines de l'ingénierie, de la photographie et de la médecine (en particulier l'ophtalmologie et l'optométrie). Les applications pratiques de l'optique se trouvent dans une grande variété de technologies, notamment des miroirs, des objectifs, des télescopes, des microscopes, des équipements laser et des systèmes à fibre optique.
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