Катоптрика

(греч. учение о зеркалах и принципах отражения). К. возникла из практики использования металлич. зеркал и эмпирич. знания закона отражения, открытого ещё до Аристотеля. Сначала Евклид разработал геометрич. теорию К. для вогнутого зеркала (при прямолинейном распространении световых лучей); эта теория получила дальнейшее развитие в трудах Аполлония из Перги, Диокла, Птолемея и Анфемия. Евклиду был известен также принцип действия зажигательного стекла. Возможно, с помощью таких стёкол Архимед поджёг корабли римлян. Герои занимался выпуклыми и вогнутыми, особенно цилиндрич., а также плоскими комбинированными зеркалами. Он первым доказал закон отражения, обнаружив, что луч света проделывает кратчайший путь только тогда, когда угол падения равен углу отражения. Отражательную способность металлич. зеркал он объяснял тем, что при шлифовке поверхности металла заравнивались «поры», так что свет не мог проникнуть внутрь, как он проникает сквозь прозрачные тела. Явление рефракции противоречило прямолинейному характеру распространения световых лучей; вследствие этого оно не получило в античности геометрич. объяснения. Птолемей, однако, точно измерил угол преломления светового луча на границе двух сред – воздуха и воды, воздуха и стекла, а также воды и стекла – в диапазоне угла падения от 0° до 80°. Однако он ещё не мог вывести закон преломления.