Optik, 1) allgemeine Bezeichnung sowohl für den subjektiven Vorgang des Sehens (biologische O.) als auch für die objektiven physikalischen Gesetze, denen das Licht folgt (physikalische O.).

Die biologische O. gliedert man im allgemeinen in die physiologische O., die Lehre von den Vorgängen im Auge und in den nervösen Leitungsbahnen vom Auge zum Gehirn, und in die psychologische O., die Lehre von den Vorgängen der optischen Wahrnehmung. Dabei ist zu beachten, daß beim Sehvorgang physiologische, psychologische und physikalische Vorgänge eng miteinander verbunden sind und sich nicht eindeutig trennen oder getrennt untersuchen lassen.

Eng mit der biologischen O. ist die ophthalmologische O. verknüpft, die sich von der medizinischen Seite her mit dem Sehorgan und der Erkennung und Beseitigung von Sehstörungen befaßt. Die Augenoptik dient der Bestimmung, Fertigung und Anpassung einer Sehhilfe (meist einer Brille) zur Beseitigung oder Minderung von Sehstörungen und zur Verbesserung der Sehleistung. In diesem Zusammenhange spielt auch der Schutz des Auges vor schädlicher Strahlung durch Entwicklung geeigneter Schutzmittel (Schutzgläser) eine wichtige Rolle.

Die physikalische O. ist die Lehre vom Licht. Die Erkenntnis der elektromagnetischen Natur des Lichtes macht die physikalische O. eigentlich zu einem Teilgebiet der Elektrodynamik; die Behandlung als selbständiges Gebiet der Physik ist aber durch ihre große praktische Bedeutung gerechtfertigt. Im Rahmen der klassischen Physik entwickelte sich die klassische O. Diese stellt eine reine Wellentheorie dar und wird daher auch häufig Wellenoptik genannt. Sie beschreibt zutreffend alle Erscheinungen, die mit der Wellenvorstellung vom Licht im Einklang stehen, insbesondere die Beugung und die Interferenz.

Vernachlässigt man im Sinne einer Näherung die Beugungseffekte bei der Ausbreitung des Lichtes, so gelangt man zu der geometrischen O. in der man sich die Lichtausbreitung geradlinig in Form von Strahlen vorstellt.

Es zeigte sich jedoch, daß bestimmte experimentelle Fakten wie der Photoeffekt und der Compton-Effekt nur so verstanden werden können, daß man dem Licht neben einer Wellen- auch eine Teilchennatur zuschreibt. Diesem Wellen-Korpuskel-Dualismus vermochte die Quantentheorie der Strahlung (Quantenelektrodynamik) gerecht zu werden, der eine formale Synthese von Wellen- und Teilchenbild gelang. Sie umfaßt als Grenzfall die klassische O., erlaubt aber darüber hinaus eine korrekte Beschreibung all der Experimente, bei denen die Teilchennatur des Lichtes zur Geltung kommt.

Mit der Schaffung des Lasers wurden die experimentellen Möglichkeiten auf optischem Gebiet in ungeahnter Weise erweitert. Es entwickelte sich so die Quantenoptik, wozu man in erster Linie die Physik der Laser und der mit ihrer Hilfe durchführbaren vielfältigen physikalischen Untersuchungen rechnet. Auf theoretischem Gebiet fand eine auf diese Belange zugeschnittene Weiterentwicklung der Quantentheorie der Strahlung statt.

Ein Spezialgebiet der Quantenoptik ist die Optoelektronik, deren vornehmliche Aufgabe die Entwicklung von optischen und elektronischen Bauelementen (Lichtquellen, -leiter und -empfänger) für die optische Nachrichtenübertragung ist.

Mit Lasern ließen sich Strahlungsfelder so hoher Intensität erzeugen, daß auch (bezüglich der Intensität) nichtlineare Effekte beobachtbar und praktisch nutzbar wurden. Die Vielzahl derartiger Erscheinungen führte zur Herausbildung einer neuen Teildisziplin, der nichtlinearen Optik.

Letztere hat mit der Schaffung phasenkonjugierender Spiegel im besonderen die Entwicklung der adaptiven O. gefördert, die die Kontrolle und gezielte Veränderung von Wellenfronten zum Gegenstand hat.

2) Sammelbezeichnung für optische Einzelteile wie Linsen, Spiegel u.a. und optische Systeme wie Objektive, Okulare u.a., auch für optische Geräte.