Optika, sebagai cabang ilmu yang mempelajari cahaya dan fenomena terkaitnya, mencakup berbagai kategorisasi dan pengelompokan yang memungkinkan kita memahami sifat cahaya dari berbagai perspektif dan dapat mempelajarinya dengan lebih mudah. Menurut Saleh (2019), terdapat empat domain utama dalam optika adalah optika geometri, optika gelombang, optika elektromagnetika, dan optika kuantum. Sementara itu, menurut Feynman (2011) terdepat tiga domain utama yakni optika optika geometri, optika gelombang, dan optika kuantum. Mari kita eksplorasi perbedaan mendasar antara berbagai domain ini.
Optika Geometri
Optika geometri memusatkan perhatian pada deskripsi cahaya sebagai sinar. Pada domain ini, cahaya dianggap sebagai sejumlah sinar yang merambat dalam garis lurus. Optika geometri membahas pembiasan, pemantulan, pembesaran, dan pembentukan gambar pada lensa dan cermin. Ukuran dan posisi obyek serta gambar dihitung berdasarkan aturan-aturan geometris, seperti prinsip Fermat, hukum Snell, dan hukum refleksi.
Optika Gelombang
Optika gelombang menggambarkan cahaya sebagai gelombang elektromagnetik. Fokus utama adalah pada sifat-sifat gelombang cahaya, seperti panjang gelombang, frekuensi, dan polarisasi. Dalam optika gelombang, interferensi dan difraksi menjadi topik utama. Interferensi melibatkan kombinasi dua atau lebih gelombang, sementara difraksi menjelaskan perubahan arah cahaya saat melalui celah atau bertemu dengan penghalang.
Optika Elektromagnetika
Optika elektromagnetika menyatukan konsep-konsep dari optika geometri dan optika gelombang. Cahaya dianggap sebagai gelombang elektromagnetik, tetapi pada domain ini, hukum-hukum optika geometri juga diperhitungkan. Optika elektromagnetika berkaitan dengan interaksi cahaya dengan materi, termasuk pembiasan, pemantulan, dan absorpsi. Sifat-sifat gelombang cahaya seperti polarisasi dan interferensi juga menjadi bagian dari kajian optika elektromagnetika.
Optika Kuantum
Optika kuantum memasuki dunia partikel-elementer, memperlakukan cahaya sebagai partikel foton. Teori kuantum menjelaskan sifat-sifat cahaya pada tingkat partikel, termasuk konsep dasar seperti kuantisasi energi dan dualitas gelombang-partikel. Efek kuantum seperti entanglement dan superposisi muncul dalam konteks optika kuantum. Pengembangan teknologi seperti kriptografi kuantum juga melibatkan prinsip-prinsip optika kuantum.
Kesimpulan
Keempat domain optika yakni optika geometri, optika gelombang, optika elektromagnetika, dan optika kuantum menyediakan perspektif unik untuk memahami cahaya dari sudut pandang yang berbeda. Optika geometri lebih berfokus pada visualisasi cahaya sebagai sinar, optika gelombang menekankan sifat gelombangnya, optika elektromagnetika menyatukan konsep-konsep tersebut, dan optika kuantum menjelaskan fenomena pada tingkat partikel serta dapat menjelaskan semua fenomena optika. Jika disimpulkan korelasi dari setiap domain, maka hasilnya ditunjukkan pada gambar berikut.

Pemahaman mendalam tentang keempat domain ini memungkinkan pengembangan teknologi optik yang inovatif dan penerapan dalam berbagai bidang, dari pembuatan lensa hingga komunikasi kuantum.
Referensi
Feynman, R. P., Leighton, R. B., & Sands, M. (2011). The Feynman lectures on physics, Vol. I: The new millennium edition: mainly mechanics, radiation, and heat (Vol. 1). Basic books.
Saleh, B. E., & Teich, M. C. (2019). Fundamentals of photonics. john Wiley & sons.