Optiikka on tiede, joka tutkii valon lakeja ja ominaisuuksia, sen taittumista ja absorbointia sekä silmän mediaa tässä suhteessa. Se voidaan mainita myös ammatillisena käytäntönä oftalmisten linssien määräämiseen, silmälasien jakamiseen, piilolinssien valmistamiseen ja asentamiseen. Se viittaa myös linsseistä ja peileistä koostuvaan laitteeseen, jota käytetään suurennettujen tulosteiden ja piirustusten katseluun. Se voidaan määritellä myös näkökulmaksi, kun tarkastellaan asiaa tai jotain muuta. Optiikan lakien tunteminen antaa meille mahdollisuuden ymmärtää, miten kuvat muodostuvat.
Mikä on optiikka
Sisällysluettelo
Fysiikkaan kuuluva tiede tutkii valon lakeja, käyttäytymistä, koostumusta ja ilmentymiä. Tämä sana tulee latinasta, mikä tarkoittaa "suhteessa visioon". Yleensä tutkitaan näkyvää valoa, infrapuna- ja ultraviolettisäteilyä, koska se on eräänlainen sähkömagneettinen säteily.
Koska se tutkii valoa, sen vangitsemista, tulkintaa ja sen erilaisia ilmiöitä, monet muut käyttävät tätä tiedettä. Sen ansiosta voitiin kehittää laitteita, kuten linssejä, joita käytettiin keksintöön tieteellisiin tarkoituksiin tarkoitettuja laitteita, kuten mikroskooppeja, teleskooppeja, valokuitujärjestelmiä, peilejä, suosien siten lääketieteen, tekniikan, tähtitieteen, biologian ja valokuvausaloja..
Kun puhutaan myös optiikasta, termi viittaa ammatilliseen käytäntöön korjauksen soveltamiseksi ihmisen näköön, joka sisältää oftalmologian ja optometrian, niin että ihmisen näön erilaisten tutkimusten jälkeen Voi tarjota sen parannusta linsseiksi kutsuttujen optisten lähetinlaitteiden avulla ja siten puutteita silmän valon havaitsemisessa täydennetään ja parannetaan tarvittavilla säätöillä.
Tähän liittyy optinen valokuvaus, koska kamera on laite, joka tallentaa ja käsittelee valoa monimutkaisen elementtisysteemin kautta, joka toimii ihmissilmänä, keho tuntee valon ja värin, tulkitsee lopulta aivot. Kamerat tuottaisivat näin, mikä ihmisen aivoissa heijastuisi joka kerta, kun jotain näkyy silmien läpi.
Termillä tarkoitetaan yleensä myös näkökulmaa tai mielipidettä jostakin näkökulmasta tai tilanteesta. Sitä kutsutaan "optiikaksi", koska tämä näkökulma tulee olemaan "vision" tai "sitä katsovan silmän" mukaan.
Optiikka ja ihmisen visio
Optiikka, jonka tutkimuksen kohde on valo, liittyy ihmisen näkemykseen. Silmä on täydellinen valoreseptorielin, koska sen monimutkaisuus antaa valon kulkea niiden läpi säätämällä sen sieppausta ja antamalla muodon, värin, sävyt, syvyyden ja tekstuurit sen edessä oleville esineille, paikoille tai ihmisille..
Tämä monimutkainen järjestelmä ei koostu vain silmästä, vaan siihen osallistuu myös aivot, jotka vastaavat mainitun visuaalisen elimen ottamien kuvien käsittelystä.
Silmä koostuu pääasiassa:
- Sarveiskalvo:
Se on osa, joka on kosketuksessa ulkopuolen kanssa ja sen läpinäkyvä koostumus peittää linssin ja iiriksen.
- Iiris:
Se on dilator-lihas, joka kasvattaa ja pienentää oppilaan kokoa. Siinä silmien väri on määritelty.
- Oppilas:
Iiriksen keskellä oleva reikä säätelee valon kulkua.
- Kiteinen:
Se sijaitsee iiriksen takana ja on "linssi" ja suorittaa näön tarkennuksen. Sen kaarevuus ja paksuus vaihtelevat tarkennuksen mukaan etäisyyden mukaan tarkkailtavaan.
- Vesipitoinen huumori:
Se on linssin ja sarveiskalvon välissä oleva neste, joka ruokkii molempia osia, jolloin silmänpaine on vakio.
- Sclera:
Se peittää ja suojaa silmämunaa, joka antaa sille sen valkoisen värin. Etuosa on kiinnitetty sarveiskalvoon ja takaosa näköhermoon.
- Sidekalvo:
Se on kalvo, joka peittää kovakalvon, mikä mahdollistaa silmän desinfioinnin ja voitelun.
- Suu:
Se on osa, josta löytyy verisuonia ja sidekudosta, joka pitää silmän hapetettuna, ravittuna ja tasaisessa lämpötilassa.
- Lasimainen huumori:
Se on hyytelömäinen koostumus, joka on läsnä koko silmämunassa ja antaa sille lujuuden pehmentää iskuja, kiinnittää verkkokalvon ja ylläpitää silmänsisäistä painetta.
- Verkkokalvo:
Se on tärkein rakenne, koska se on itse näön vastaanottava elin. Siinä on sauvoja tai tankoja (valoherkkä valoreseptorisolu, joka ei havaitse värejä) ja kartioita (valoreseptorisolut, jotka vastaavat värin havaitsemisesta).
- Optinen hermo:
Se on yksi kahdestatoista kallonhermosta, ja se on joukko kuituja, jotka siirtyvät aivojen optiseen kiasmaan (missä molempien silmien kuidut leikkaavat), jossa siepattu visuaalinen tieto lähetetään aivoihin sähköisten signaalien muodossa.
Valokuvausoptiikka
Valokuvausalalla se on yksi alueista, joka on hyötynyt optiikan opinnoista, koska se on per exception peruskäsite.
Valokuvakamera on laite, jonka avulla kuvia voidaan kaapata kameran rungossa olevien komponenttien kautta. Tämä keksintö luotiin jäljittelemällä orgaanista näköä (silmää), saavuttamalla ainutlaatuinen ja toistumaton hetki pysyvästi.
Silmään verrattuna kamerassa on samanlaisia elementtejä ja sen toiminnot ovat samat. Hyvän valokuvan ottamiseksi sinun on tiedettävä joitain peruskäsitteitä, jotka on otettava huomioon:
- Suljinnopeus
Se on nopeus, jolla kamera päästää valon sisään anturiinsa. Se tekee sen sulkimen (liipaisimen) kautta, joka säätelee aikaa, jonka se pysyy auki. Tätä prosessia kutsutaan altistukseksi.
- Kentän syvyys
Se on kontrasti näiden alueiden tulla kuvatuksi, jotka ovat teräviä verrattuna niihin, jotka eivät ole hyvin keskittynyt. Tässä käsitellään polttopistettä, jolla on terävyyspiste, joka pystyy pitämään etäisyyden edessä ja takana, joka näyttää epätarkka.
- ISO-herkkyys
On tärkeä elementti valotuskolmiossa (joka muodostaa myös osan suljinnopeudesta ja kalvon aukosta). Tämä määrittää valon määrän, jota kamera tarvitsee kuvan ottamiseen.
- valkotasapaino
Tässä prosessissa valokuvien väritasoja vastustetaan. Se saavutetaan säätämällä kolme perusväriä oikein (punainen, vihreä ja sininen).
Tietäen nämä näkökohdat, on mahdollista valita kamera tarkemmin sen tarkoituksen mukaan, johon se on hankittu. Sen tärkeimmät osat ovat:
Mikä on klassinen optiikka
Se koostuu fyysisestä optiikasta ja geometrisesta optiikasta, joissa molemmat kuvaavat valoa erilaisina ilmiöinä, koska toinen toteaa sen olevan aaltoilematonta, kun taas toinen on impulssi, joka kulkee suoralla linjalla. Klassisen optiikan ymmärtämiseksi on tunnettava molemmat mallit:
Geometrinen optiikka
Geometrinen optiikka selittää, että valolla on vakionopeus ja se etenee suorana kulkevina säteinä, jotka taipuvat, kun ne saavutetaan pinnalla tai heijastuvat, joten sitä säätelevät valon heijastus- ja taittumislait. valoa ottamatta huomioon muita ilmiöitä.
Tämän mallin avulla voidaan saada peilien ja linssien kaavat geometrian avulla ja tutkia ilmiöitä, kuten sateenkaari, prismat ja valon eteneminen.
Fyysinen optiikka
Fyysisessä optiikassa valon eteneminen on aalto, jolla on sähkömagneettisen aallon ominaisuudet. Näin ollen siinä otetaan huomioon ilmiöt, kuten häiriöt, diffraktio, heijastavuus ja läpäisykyky.
Tämän tyyppistä optiikkaa käytetään ennustamaan, millainen optisen järjestelmän käyttäytyminen on, tietämättä missä ympäristössä aaltoja sekoitetaan. Niitä pidetään sähkömagneettisina aaltoina, koska ne kulkevat myös nopeuksellaan, minkä vuoksi niitä pidetään tällä hetkellä tällä tavoin, lukuun ottamatta kvanttimallia (valo on hiukkanen ja se on aalto), jonka avulla tiedetään mitä se on klassinen optiikka.
Optiikan elementit
Tässä kentässä on useita elementtejä, jotka on tunnettava optisen määrittämiseksi. Nimittäin seuraavat:
- Elektromagneettiset aallot
Ne ovat niitä aaltoja, jotka eivät vaadi fyysisiä keinoja niiden etenemiseen.
- Taajuus
Se on kuinka monta kertaa sekunnissa aalto toistuu. Näiden aaltojen taajuus määrittää värin, koska kukin värisee eri väriksi.
- Säteet ja valonsäteet
Valonsäteet tulevat geometrisesta mallista, jossa ne olisivat heidän polunsa kuvitteellinen viiva. Valonsäteet ovat samaa alkuperää olevien säteiden tai hiukkasten joukko (kvanttimenetelmä), joita levitetään sirottamatta.
- Aallonpituus ja väri
Se on etäisyys, jonka valo on kulkenut täydellistä värähtelyä tehdessään. Värit mitataan aallonpituuden mukaan.
- Peikko
Se on tärkeä käsite optiikan elementeissä, koska se on kaikkien sähkömagneettisten aaltojen, tässä tapauksessa valon, taajuuksien joukko.
- Heijastus
On olemassa kahta tyyppiä: peilikuva ja hajaheijastus. Ensimmäisessä kuvataan peilien kirkkaus, joiden heijastus on yksinkertainen ja ennustettavissa, mikä mahdollistaa heijastettujen kuvien olevan lähellä todellisuutta. Toinen viittaa kiiltämättömillä pinnoilla syntyneeseen, jonka heijastusta voidaan kuvata vain tilastollisesti.
- Hajonta
Se on silloin, kun eri valotaajuuksilla on erilaiset nopeudet, koska valo on kaikkien värien (taajuuksien) yhdistelmä. Esimerkki luonnossa on sateenkaari.
Mitä ovat optiset harhat
Näkyvä on virheellinen käsitys kohteen, joukon, henkilön tai minkä tahansa kuvan ominaisuuksista, eli että ne ovat kaukana objektiivisesta todellisuudesta. Optisten harhojen tuntemiseksi on otettava huomioon, että tässä prosessissa psykologisilla ja fysiologisilla tekijöillä on tärkeä rooli.
Psykologinen, koska näissä tapauksissa aivot tulkitsevat vangittua visuaalista tietoa väärin, ja fysiologinen, koska se riippuu siitä, katsotaanko kohdetta voimakkaasti, mikä vaikuttaa verkkokalvon reseptoreihin.
Mikä on kuituoptiikka
Se on läpinäkyvä erittäin hieno lanka, valmistettu muovista tai lasista, jonka kautta valopulssit lähetetään. Se on siirtoväline, jota käytetään yleensä tietoverkoissa. Sen paksuus on samanlainen kuin hiusten paksuus. Nämä valopulssit välittävät suuria määriä tietoa, televisiosignaalia, Internetiä, puhelinviestintää ja niin edelleen.
Kuituoptiikan ominaisuudet
- Sähköä ei tarvita sen käyttöön.
- Se koostuu ytimestä, vaipasta, kiristimistä, verhosta ja takista.
- Sen ydin on muovia tai germaaniumia ja piioksidia.
- Sen ytimessä on suurempi taittuminen kuin sen kannessa.
- Sitä käytetään tietoliikennealalla.
- Sen siirtonopeus ylittää tavallisten kaapelien nopeuden.
- Ne ovat immuuneja sähkömagneettisille häiriöille.
- Niitä käytetään lähiverkon kanssa pystyäkseen lähettämään pitkän kantaman.
- Sen paksuus on 0,1 millimetriä paksu ja läpinäkyvä.
- Se koostuu valonlähteestä (LED tai laser); lähetysväline (kuituoptiikka); ja valonilmaisin (valodiodi).
Kuituoptiikkasovellukset
Optisia kuituja voidaan käyttää tavanomaisina johtimina, sekä tietojenkäsittelyjärjestelmissä itsenäisissä ympäristöissä. Esimerkiksi lentokoneissa, maantieteellisissä verkoissa tai puhelinyhtiöiden tukemissa pitkien kaupunkilinjojen järjestelmissä.
