Az optika az a tudomány, amely tanulmányozza a fény törvényeit és tulajdonságait, fénytörését és elnyelését, valamint a szem közegét ebben a kapcsolatban. Megemlíthető a szemlencse receptek elkészítésének, a szemüvegek kiadásának, a kontaktlencsék gyártásának és felszerelésének szakmai gyakorlataként is. Utal a lencsékből és tükrökből álló készülékre is, amelyet nagyított nyomatok és rajzok megtekintésére használnak. Meghatározható nézőpontként is egy kérdés vagy valami más megfontolásakor. Az optika törvényeinek ismerete lehetővé teszi számunkra a képek kialakulásának megértését.
Mi az optika
Tartalomjegyzék
A fizikához tartozó tudomány tanulmányozza a fény törvényeit, viselkedését, összetételét és kifejeződését. Ez a szó latinból származik, ami azt jelenti, hogy "összefügg a látással". Általában a látható fényt, az infravörös és az ultraibolya sugárzást tanulmányozzák, mivel ez egyfajta elektromágneses sugárzás.
Mivel fényt, megragadását, értelmezését és különböző jelenségeit tanulmányozza, sokan mások ezt a tudományt használják. Ennek köszönhetően olyan eszközöket lehetett kifejleszteni, mint a lencsék, amelyeket tudományos célú eszközök, például mikroszkópok, teleszkópok, száloptikai rendszerek, tükrök feltalálásához használtak, így előnyben részesítve az orvostudomány, a mérnöki tudomány, a csillagászat, a biológia és a fényképészet területét..
Akkor is, ha beszélünk mi optika, a kifejezés a szakmai gyakorlat alkalmazásának korrekció az emberi látás, amely magában foglalja a szemészet és optometria, úgy, hogy miután a különböző tanulmányok az emberi látás, a lencséknek nevezett optikai átviteli eszközök révén ugyanezen fejlesztést kínálhat, és így a szükséges fénybeállításokkal kiegészítik és javítják a szem fényének érzékelésének hiányosságait.
Ez magában foglalja az optikai fényképezést, mivel a kamera olyan eszköz, amely rögzíti és feldolgozza a fényt az emberi szemként, testként működő összetett elemrendszeren keresztül, a test érzékeli a fényt és a színt, végül értelmezi a fényt. agy. A kamerák így produkálnák azt, ami az emberi agyban tükröződik, valahányszor valami látható a szemén keresztül.
A kifejezést általában valamilyen szempont vagy helyzet szempontjából nézőpontnak vagy véleménynek is nevezik. "Optikának" hívják, mert ez a nézőpont a "látomásnak" vagy a "néző szemnek" felel meg.
Optika és emberi látás
Az optika, amelynek vizsgálati tárgya a fény, összefügg az emberi látással. A szem tökéletes fotoreceptor szerv, mivel összetettsége lehetővé teszi a fény áthaladását rajtuk keresztül, beállítva a befogását, és alakot, színt, árnyalatokat, mélységet és textúrákat adva az előtte lévő tárgyaknak, helyeknek vagy embereknek. az.
Ez a bonyolult rendszer nemcsak a szemből áll, hanem magában foglalja az agyat is, amely az említett vizuális szerv által rögzített képek feldolgozásáért felelős.
A szem főleg a következőkből áll:
- A szaruhártya:
Ez a rész érintkezik a külsejével, és átlátszó összetétele eltakarja a lencsét és az íriszt.
- Írisz:
Ez egy tágító izom, amely növeli és csökkenti a pupilla méretét. Ebben meghatározzák a szem színét.
- Tanítvány:
Az írisz közepén lévő lyuk szabályozza a fény áthaladását.
- Kristályos:
Az írisz mögött helyezkedik el, ez a "lencse", és a látás fókuszát hajtja végre. Görbülete és vastagsága változni fog, amikor a fókuszáláshoz a megfigyeltől való távolságtól függ.
- Vizes humor:
Ez egy folyadék, amely a lencse és a szaruhártya között van, mindkét részt táplálja, lehetővé téve a szemnyomás állandó jellegét.
- Sclera:
Ez takarja és védi a szemgolyót, amely fehér színt kölcsönöz neki. Az elülső rész a szaruhártyához, a hátsó része a látóideghez kapcsolódik.
- Kötőhártya:
Ez egy olyan membrán, amely lefedi a sclerát, lehetővé téve a szem fertőtlenítését és kenését.
- Choroid:
Ez az a rész, ahol az erek és a kötőszövet található, amely oxigénnel táplálja, táplálja és állandó hőmérsékleten tartja a szemet.
- Üveges humor:
Ez egy kocsonyás állagú folyadék, amely az egész szemgolyóban jelen van, szilárdságot biztosítva az ütések csillapítására, a retina rögzítésére és az intraokuláris nyomás fenntartására.
- Retina:
Ez a legfontosabb szerkezet, mivel maga a látás befogadó szerve. Ebben rudak vagy rudak (fényérzékeny fotoreceptor sejtek és nem érzékeli a színeket) és kúpok (a szín észleléséért felelős fotoreceptor sejtek) jelenléte van benne.
- Látóideg:
Ez a tizenkét koponyaideg egyike, és ez egy rostkészlet, amely átjut az agyi optikai kiazmába (ahol mindkét szem rostjai keresztezik egymást), ahol a rögzített vizuális információt elektromos jelek formájában az agyba juttatják.
A fényképezés optikája
A fotográfia területén ez az egyik olyan terület, amely profitált abban, amit az optika tanulmányoz, mivel ez a par excellence alapkoncepció.
A fényképező kamera olyan eszköz, amely lehetővé teszi a képek rögzítését a fényképezőgép testében lévő alkatrészei révén. Ezt a találmányt az organikus látás (a szem) utánzásával hoztuk létre, egyedülálló és megismételhetetlen pillanat végleges elérésével.
A szemhez képest a kamera hasonló elemekkel rendelkezik, és funkcionalitása megegyezik. A jó fénykép elkészítéséhez ismernie kell néhány alapvető fogalmat, amelyet figyelembe kell venni:
- Zár sebesség
Ez az a sebesség, amellyel a kamera beengedi a fényt az érzékelőjébe. Ezt a redőnyön (ravaszt) keresztül teszi meg, amelyben a nyitva maradásának ideje szabályozásra kerül. Ez a folyamat expozíció néven ismert.
- Mélységélesség
Éles a kontraszt a fényképezendő területek között a nem jól fókuszált területekhez képest. Itt a fókuszpontot kezelik, amelyiknek az élessége lesz, mivel képes lesz távolságot tartani előtte és mögött, fókuszmentesen megjelenve.
- ISO érzékenység
Van egy fontos eleme a háromszög expozíció (ebből is részét képezik a zársebesség és a nyitás a rekeszizom). Ez meghatározza azt a fénymennyiséget, amelyre a fényképezőgépnek szüksége van a kép elkészítéséhez.
- fehér egyensúly
Ebben a folyamatban ellensúlyozzák a fényképek színszintjét. A fényben a három alapszín (piros, zöld és kék) helyes beállításával érhető el.
Ezeknek a szempontoknak ismeretében lehetõvé válik a fényképezõgép helyesbb megválasztása a beszerzés céljának megfelelõen. A legfontosabb részei:
Mi a klasszikus optika
Ez az , amely fizikai optikából és geometriai optikából áll, ahol mindkettő a fényt különböző jelenségként írja le, mivel az egyik megállapítja, hogy az hullámzó, míg a másik egy impulzus, amely egyenes vonalban halad. A klasszikus optika megértéséhez mindkét modellt ismerni kell:
Geometriai optika
A geometriai optika elmagyarázza, hogy a fény állandó sebességgel rendelkezik, és egyenes vonalban haladó sugarakként terjed, amelyek elhajlanak, ha felülettel érik el, vagy visszaverődnek, ezért a fényvisszaverődés és a fény, más jelenségek figyelembevétele nélkül.
Ez a modell lehetővé teszi a tükrök és lencsék képleteinek megszerzését geometrián keresztül, valamint olyan jelenségek tanulmányozását, mint a szivárvány, a prizmák és a fény terjedése.
Fizikai optika
A fizikai optikában a fény terjedése hullám, amely rendelkezik az elektromágneses hullám jellemzőivel. Ezért figyelembe veszi az olyan jelenségeket, mint az interferencia, a diffrakció, a reflektivitás és az áteresztőképesség.
Ezt a típusú optikát használják annak megjóslására, hogy milyen lesz az optikai rendszer viselkedése anélkül, hogy tudnánk, milyen közegben keverik a hullámokat. Elektromágneses hullámoknak tekintik őket, mert a sebességükkel is haladnak, ezért tekintik őket jelenleg így, kivéve a kvantummodellt (a fény részecske és ez egy hullám), amellyel a tudás arról, hogy mi az klasszikus optika.
Az optika elemei
Ezen a területen több olyan elem van, amelyeket ismerni kell az optikai tulajdonságok meghatározásához. Nevezetesen a következők:
- Elektromágneses hullámok
Ezek azok a hullámok, amelyek nem igényelnek fizikai eszközöket a terjedésükhöz.
- Frekvencia
Ez a másodpercenkénti számú ismétlés. Ezeknek a hullámoknak a frekvenciája határozza meg a színt, mivel mindegyik különbözőre rezeg.
- Sugarak és fénysugarak
A fénysugarak abból a geometriai modellből származnak, amelyben útjuk képzeletbeli vonalai lennének. A fénysugarak azonos eredetű sugarak vagy részecskék halmaza (kvantummódszer), amelyek szétszóródás nélkül terjednek.
- Hullámhossz és szín
Ez a távolság, amelyet a fény megtett teljes rezgéskor. A hullámhossz szerint mérik a színeket.
- A kísértet
Fontos fogalom az optika elemein belül, mivel ez az elektromágneses hullámok, jelen esetben a fény összes rezgési frekvenciájának halmaza.
- Visszaverődés
Kétféle típus létezik: tükörkép és diffúz visszaverődés. Az első a tükrök fényerejét írja le, amelynek tükröződése egyszerű és kiszámítható, ami lehetővé teszi a valósághoz közeli visszavert képeket. A második a nem fényes felületeken keletkezettre vonatkozik, amelynek tükröződése csak statisztikailag írható le.
- Szétszórtság
Akkor, amikor a különböző fényfrekvenciák eltérő sebességgel rendelkeznek, mivel a fény az összes szín (frekvencia) kombinációja. A természetben példa a szivárvány.
Mik az optikai illúziók
A tárgyak, halmazok, személyek vagy bármelyik kép tulajdonságainak hibás felfogása az, ami látható, vagyis hogy messze vannak az objektív valóságtól. Az optikai illúziók ismeretéhez figyelembe kell venni, hogy ebben a folyamatban a pszichológiai és fiziológiai tényezők fontos szerepet játszanak.
A pszichológiai, mert ezekben az esetekben az agy félreértelmezi a rögzített vizuális információkat, és fiziológiai, mert attól függ, hogy az objektumot intenzíven nézik-e, ami befolyásolja a retina receptorait.
Mi a száloptika
Ez egy műanyagból vagy üvegből készült átlátszó szuperfinom huzal, amelyen keresztül fényimpulzusok érkeznek. Ez egy adathálózatokban általában használt átviteli közeg. Vastagsága hasonló az emberi hajéhoz. Ezek a fényimpulzusok nagy mennyiségű információt, televíziós jelet, internetet, telefonos kommunikációt stb.
Száloptikai jellemzők
- A villamos energia nem szükséges annak használatát.
- Ez alkotja a magot, köpeny, feszítők, burkolati és kabát.
- Magja műanyag vagy germánium és szilícium-oxid.
- Magjában nagyobb a fénytörés, mint burkolatában.
- A telekommunikációs területen használják.
- Átviteli sebessége meghaladja a közönséges kábelekét.
- Ezek immun az elektromágneses interferencia.
- LAN-nal használják nagy hatótávolságú adások továbbítására.
- Vastagsága 0,1 mm vastag és átlátszó.
- Fényforrásból (LED vagy lézer) áll; adóközeg (száloptika); és a fényérzékelőt (fotodióda).
Száloptikai alkalmazások
Az optikai szálak hagyományos vezetékként használhatók, mind az adatfeldolgozó rendszerekben, mind az autonóm környezetekben. Például repülőgépeken, földrajzi hálózatokban vagy telefonos társaságok által támogatott hosszú városi vonalak rendszerében.
