د نور فزیک

د نور فزیک معمولاً د مرئي، ماوراء بنفش او انفرارېد نور څرنګوالی تشرېح کوي. څرنګه چې نور یا روښنایي یوه الکترو مقناطیسي څپه ده، د الکترو مقناطیسي تشعشع نورې بڼې لکه اکسرې ګانې، مایکرو وېو، او رادیویي څپې له ځانه مشابه ځانګړتیاوې ښکاره کوي.

زیاتره اپتیکي ښکارندې د نور د کلاسیک الکترومقناطیسي طبقه بندۍ له لارې تشرېح کېدای شي. په هر حال، د نور پوره الکترومقناطیسې شرحې زیاتره وخت په عمل کې د پلي کېدو لپاره ستونزمنې دي. عملي اپتیک معمولاً د ساده شوو موډلونو په کارولو سره تر سره کېږي. له دغو څخه تر ټولو عمده یې، هندسي اپتیک، له نور سره د داسې شعاوو د مجموعې په توګه چلند کوي چې د مستقیمو خطونو په مسیر باندې په حرکت کې دي او کله چې له یوې سطحې څخه تېرېږي یا ورڅخه انعکاس کوي کږوالی مومي. فزیکي نور پېژندنه د نور یو ډېر پر مختللی موډل دی چې د څپو اغېزې لکه انکسار او تداخل شاملوي کومې چې د هندسي اپتیک په واسطه نشي محاسبه کېدای. له تاریخي پلوه، لومړی د نور شعاع-بنسټه موډل ته پراختیا ورکړل شوې ده، ورپسې  څپې-بنسټه موډل رامنځته شوی دی. په ۱۹مه زېږدیزه پېړۍ کې د الکترومقناطیسي تیورۍ پرمختګ دا کشف کړه چې د نور څپې په حقیقت کې الکترومقناطیسي تشعشع وه.

ځېنې ښکارندې په هغه نور پورې تړلې دي چې دواړه څپې-ډوله او ذره-ډوله ځانګړتیاوې لري. د دغو اغېزو تشرېح کوانټم مېخانیک ته اړتیا لري. هر کله چې د نور ‌ذره-ډوله ځانګړتیاوې په پام کې نیول کېږي، نو نور ته د ذراتو د مجموعې موډل ورکول کېږي چې نوموړي تشکیلوونکي ذرات فوتونونه نومېږي. د کوانټم اپتیک په اپتیکي سېستمونو باندې د کوانټم مېخانیک له پلې کېدو سره سروکار لري.

د اپتیک علم له زیات شمېر اړوندو څانګو لکه نجوم، د انجنیرۍ له بېلابېلو څانګو، عکاسۍ، او طب (په ځانګړې توګه د سترګو له طب سره (له اوفتالمولوژي (د سترګو طب) او اوپتومېترۍ (لید سنجۍ) سره  په کومو کې چې د فزیولوژیکي اپتیک په نامه شهرت لري)) تړاو لري  او په یادو ځانګو کې مطالعه کېږي. د اپتیک عملي کارونې په زیات شمېر تکنالوژیو او ورځنیو شیانو کې موندل کېږي، چې هندارې، عدسیې، تلسکوپونه، مایکروسکوپونه، لایزرونه او نوري فایبرونه پکې شامل دي.

اپتیک د لرغونو مصریانو او بین النهرینیانو په واسطه د عدسیو له پراختیا سره پیل شو. تر ټولو لومړنۍ پېژندل شوې عدسیې له صیقل شوي بِلور یا کرستال څخه جوړې شوې وې، چې زیاتره یې له کوارتز څخه وې او لرغونتیا یې تر ۲۰۰۰م.ز پورې کرېټ (په یونان کې د هېراکلیون د لرغون پېژندنې موزیم ته) رسېده. د رودس عدسیې او همدارنګه د نمرود د عدسیې په څېر عاشوري عدسيې تر شاوخوا ۷۰۰م.ز کال پورې لرغونتیا لري. لرغونو رومیانو او یونانیانو به شېشه یي کُرې له اوبو څخه ډکولې تر څو عدسيې ترې جوړې کړي. دغه د عمل په جامه کې پرمختګونه د لرغونو یوناني او هندي فیلسوفان له خوا د روښنایۍ او لید د تیوریو او په یوناني-رومي نړۍ کې د هندسي اپتیک په واسطه تعقیب شول. د اپتیک کلیمه له لرغونې یونانۍ کلیمې ὀπτική (اوپتیک)، څخه اخیستل شوې ده چې معنا یې "ښکارېدنه، لیدنه" ده.

د اپتیک په اړه د یونان فلسفه د لېد د عمل د څرنګوالي له پلوه په دوو متضادو نظریو وېشل شوې وه، چې د ورود له تیورۍ او د انتشار له تیورۍ څخه عبارت وې. د ورود د تیورۍ مېتود لید له هغو اجسامو څخه باله چې له خپلو ځانونو څخه یې د ایدولا په نامه کاپۍ را ایستلې کومې چې سترګو انځورولې. دغه نظریه د ډیموکرېتوس، اپیکوروس، ارسطو او د هغوی د لارویانو په پروپاګند او ترویج سره، داسې ښکاري چې له عصري نظریو سره په دې برخه کې چې  لید په حقیقت کې څه شی دی یو څه اړیکه لري، اما له هېڅ تجربوي بنسټ پرته یوازې د ګمان په توګه پاتې شوې ده.

افلاتون لومړی د انتشار نظریه بیان کړه، هغه نظریه چې له مخې یې بصري ادراک د هغو شعاوو په واسطه صورت نیسي چې له سترګو څخه خپرېږي. هغه همدارنګه په تمائیوس ډیالوګ کې د هندارو د تعادل د اوښتون په اړه نظر ورکړ. شاوخوا سل کاله وروسته، اقلیدس (له څلورمې تر دریمې مخزېږدې پېړۍ) د اپتیک په نامه یوه رساله ولیکله چې په هغه کې یې لید ته له هندسې سره تړاو ورکړ، او په دې توګه یې هندسي اپتیک رامنځته کړ. هغه د خپل کار بنسټ د افلاتون د انتشار په نظریه باندې کېښود، چېرته چې هغه د پرسپېکټیو ریاضیکي قوانین تشرېح کړل او د انکسار اغېزې یې په کیفي بڼه شرح کړې، که څه هم چې دا پوښتنه یې راپورته کړه چې له سترګې څخه د روښنایۍ اشعه هر ځل چې د یو شخص سترګه رپېږي په سملاسي توګه ستوري روښانه کوي. اقلیدس د نور د مسیر د تر ټولو لنډ مسیر اصل بیان کړ، او په هموارو او کُروي هندارو باندې یې زیات شمېر انعکاسونه په نظر کې ونیول.

بطلیموس، په خپله رساله اپیک (Optics) کې د لید یوه بهر ته خپرېدونکې-داخل ته خپرېدونکې نظریه وړاندې کړه: چې له مخې یې له سترګې څخه وړانګو (یا جریان) یو مخروط تشکیلاوه، چې رأس یې په سترګه کې و، او قاعدې یې د لید ساحه تیریفوله. شعاوې حساسې وې، او د مشاهده کوونکي عقل ته یې د سطحو د واټن او جهت په اړه معلومات لېږدول. هغه د اقلیدس د زیاتره نظریو لنډیز وړاندې کړ او د انکسار د زاویې د اندازې د تشرېح کولو لپاره یې په لارو چارو باندې غور وکړ، که څه هم چې نوموړی ونتوانېد تر څو انکسار د زاویې او د وړانګو د زاویې تر منځ تجربوي اړیکه په ګوته کړي. پلتارچ (له لومړۍ ـــ تر دویمې زېږدیزې پېړۍ پورې) په کُروي هندارو باندې زیات شمېر انعکاسونه تشرېح کړل او د انځورونو د کیرالیَت (chirality) د قضیې په ګډون یې د دواړو اصلي او خیالي لویو شویو او کوچینیو شویو انځورونو د رامنځته کېدلو په اړه یې بحث وکړ

د منځنیو پېړیو په بهیر کې، په اسلامي نړۍ کې د اپتیک په اړه یوناني نظریې بیا راژوندۍ شوې او د لیکوالانو له خوا پراختیا ومونده. له دغو پوهانو څخه په تر ټولو لومړنیو کې یو الکِندي (شاوخوا ۸۰۱-۸۷۳ز کال ) و چې د اپتیک په اړه یې د ارسطو او اقلیدس د نظریو د ښېګڼو په اړه لیکنه وکړه، په داسې بڼه چې د انتشار د نظریې ملاتړ یې وکړ، ځکه یادې نظریې د اپتیک ښکارنده د کیفیت له پلوه په تر ټولو غوره توګه تشرېح کولی شوی. په ۹۸۴ز کال کې فارسي ریاضي پوه ابن سهل "په سوځوونکو هندارو او عدسیو" باندې خپله رساله ولیکله چې د سنېل قانون ته په ورته ډول یې د انکسار یو قانون پکې تشرېح کړ. هغه خپل قانون د عدسیو او منحني هندارو لپاره د تر ټولو غوره اشکالو د محاسبې لپاره وکاراوه. د ۱۱مې زېږدیزې پېړۍ په لومړیو کې، أبو علي الحسن بن الحسن بن الهيثم (ابن الهیثم) د اپتیک کتاب (کتاب المناظر) ولیکه په کو کې چې هغه د انعکاس او انکسار څېړنه وکړه او د لید او روښنایۍ د تشرېح لپاره یې یو په مشاهد او تجربو ولاړ نوی سېستم وړاندیز کړ. هغه له سترګو څخه د خپرېدونکو شعاوو سره په تړلې د بطلیموسي اپتیک "د انتشار نظریه" رد کړه، او پر ځای یې هغه نظریه چې رڼا د لیدل کېدونکو اجسامو له ټولو نقطو څخه په ټولو جهتونو کې په مستقیمو خطونو سره انعکاس مومي او بیا وروسته ستګې ته ننوځي، رامخکې کړه، که څه هم چې نوموړی د سترګو په واسطه د وړانګو د انځورولو په سمه تشرېح کې پاتې راغی. د ابن الهیثم څېړنه په عربي نړۍ کې په لویه کچه رد شوه، اما یاده څېړنه د ۱۲۰۰ز کال په شاوخوا کې په بې نومه ټوګه لاتیني ته وژباړل شوه او لا هم لنډیز کړای شوه او د پولنډي راهب ویتېلو له خوا ورته پراختیا ورکړل شوه چې په اروپا کې یې د اپتیک په برخه کې د راتلونکو ۴۰۰ کلونو لپاره په یو معیاري متن واړوله.

په ۱۳مه زېږدیزه پېړۍ کې د منځنیو پېړیو په اروپا کې، انګرېز اسقف رابرټ ګراسټېسټ د ساینسي مقالو یوه پراخه لړۍ ولیکله، او نور یې له څلورو بېلابېلو لیدلورو څخه تر بحث لاندې ونیو: د نور معرفت پېژندنه (epistemology )، د نور مېتافزیک یا د کاینات پېژندنه، د نور علت پېژندنه یا د نور فزیک، او د نور الهیات پوهنه چې نوموړې وېشنې یې د ارسطو او افلاطون د اثارو پر بنسټ تر سره کړې. د ګاسټېسټ تر ټولو نامتو زده کوونکي روګر بېکن د ارسطو، ابن سینا، أبو الوليد محمد ابن احمد ابن رشد، اقلیدس، الکندي، بطلیموس، تېدیوس، او افریقایي قسطنطین په ګډون د وروستیو ژباړل شویو اپتیکي او فلسفي اثارو د یوې پراخې لړۍ په استناد سره خپل اثار ولیکل. بېکن وتوانېد چې د شېشه یي  کُرو ځینې برخې د لویو ښودونکو شېشو په توګه وکاروي تر څو وښیي چې نور له اجسامو څخه د ازادېدو پر ځای له هغوی څخه منعکس کېږي.