Optik er videnskaben, der studerer lysets egenskaber og egenskaber, dets brydning og absorption og medierne i øjet i det forhold. Det kan også bemærkes som den professionelle praksis med at forberede recept på oftalmiske linser, dispensere briller, fremstille og montere kontaktlinser. Det henviser også til apparatet, der består af linser og spejle, som bruges til at se forstørrede udskrifter og tegninger. Det kan også defineres som synspunkt, når man overvejer et problem eller noget andet. At kende optikens love giver os mulighed for at forstå, hvordan billeder dannes.
Hvad er optik
Indholdsfortegnelse
Det er videnskaben, der hører til fysik, der studerer love, adfærd, sammensætning og udtryk for lys. Dette ord kommer fra latin, hvilket betyder "i forhold til vision." Generelt undersøges synligt lys, infrarød og ultraviolet stråling, da det er en type elektromagnetisk stråling.
Fordi det studerer lys, dets indfangning, fortolkning og dets forskellige fænomener, bruger mange andre denne videnskab. Takket være det kunne der udvikles enheder såsom linser, der blev brugt til opfindelsen af enheder til videnskabelige formål såsom mikroskoper, teleskoper, fiberoptiske systemer, spejle, hvilket favoriserede inden for medicin, teknik, astronomi, biologi og fotografering..
Også når man taler om hvad optik er, henviser udtrykket til den professionelle praksis med at anvende korrektion til menneskets syn, som inkluderer oftalmologi og optometri, så efter forskellige studier af menneskets syn, kan tilbyde forbedring af det samme gennem optiske transmitterende enheder kaldet linser, og således er manglerne i vejen for opfattelse af lys i øjnene suppleret og forbedret med de nødvendige justeringer.
Det involverer optisk fotografering, da kameraet er en enhed, der registrerer og behandler lyset gennem et komplekst system af elementer, der fungerer som det menneskelige øje, krop for at føle lys og farve, for endelig at fortolke hjerne. Kameraerne ville producere sådan, hvad der i den menneskelige hjerne ville blive reflekteret hver gang noget ses gennem øjnene.
Udtrykket henvises normalt også til et synspunkt eller en mening om et eller andet aspekt eller en situation. Det kaldes "optik", fordi dette synspunkt vil være i overensstemmelse med "visionen" eller med det "øje, der ser på det.
Optik og menneskelig vision
Optik, hvis studieformål er lys, er relateret til menneskets vision. Øjet er det perfekte fotoreceptororgan, da dets kompleksitet gør det muligt for lys at passere igennem dem, justerer dets fangst og giver form, farve, nuancer, dybde og teksturer til objekter, steder eller mennesker foran det. det.
Dette komplekse system består ikke kun af øjet, det involverer også hjernen, som har ansvaret for at behandle de billeder, der er taget af det visuelle organ.
Øjet består hovedsageligt af:
- Hornhinden:
Det er den del, der er i kontakt med ydersiden, og dens gennemsigtige sammensætning dækker linsen og iris.
- Iris:
Det er en dilatatormuskel, der øger og formindsker pupillens størrelse. I det er øjnens farve defineret.
- Elev:
Det er hullet i midten af iris, der regulerer lysets passage.
- Krystallinsk:
Det er placeret bag iris og er "linsen" og udfører visionens fokus. Dens krumning og tykkelse vil variere, når du fokuserer i henhold til afstanden fra det, du observerer.
- Vandig humor:
Det er en væske, der er mellem linsen og hornhinden, der fodrer begge dele, så øjetrykket kan være konstant.
- Sclera:
Det er det, der dækker og beskytter øjeæblet, hvilket giver det sin hvide farve. Den forreste del er fastgjort til hornhinden og den bageste del til synsnerven.
- Bindehinde:
Det er en membran, der dækker sclera, hvilket muliggør desinfektion og smøring af øjet.
- Choroid:
Det er den del, hvor blodkar og bindevæv mødes, som holder øjet iltet, næret og med en konstant temperatur.
- Vitrøs humor:
Det er en gelélignende væske, der er til stede i hele øjeæblet, hvilket giver det fasthed, dæmper stød, fikserer nethinden og opretholder intraokulært tryk.
- Nethinden:
Det er den vigtigste struktur, da det er selve det modtagende synsorgan. I det er tilstedeværelsen af stænger eller stænger (lysfølsom fotoreceptorcelle og opfatter ikke farver) og kegler (fotoreceptorceller, der er ansvarlige for at opfatte farve).
- Optisk nerve:
Det er en af de tolv kraniale nerver, og det er et sæt fibre, der overføres til cerebral optisk chiasme (hvor begge øjnes fibre krydser hinanden), hvor den optagne visuelle information sendes til hjernen i form af elektriske signaler.
Fotograferingens optik
Inden for fotografering er det et af de områder, der har draget fordel af, hvad optik studerer, da det er det grundlæggende begreb par excellence.
Det fotografiske kamera er en enhed, der gør det muligt at tage billeder gennem dets komponenter, der findes i kamerahuset. Denne opfindelse blev skabt ved at efterligne organisk syn (øjet), der permanent opnåede et unikt og uopretteligt øjeblik.
Sammenlignet med øjet har kameraet lignende elementer, og dets funktionalitet er den samme. For at tage et godt fotografi skal du kende nogle grundlæggende koncepter, der skal tages i betragtning:
- Lukketid
Det er den hastighed, hvormed kameraet lader lys komme ind i sensoren. Det gøres gennem lukkeren (udløseren), som regulerer den tid, den forbliver åben. Denne proces er kendt som eksponering.
- Dybdeskarphed
Det er kontrasten mellem de områder, der skal fotograferes, der er skarpe sammenlignet med dem, der ikke er godt fokuserede. Her styres brændpunktet, som er det, der vil have skarphedspunktet, være i stand til at have afstand foran og bag det, der vises ude af fokus.
- ISO-følsomhed
Er et vigtigt element i eksponeringstrekanten (hvoraf også udgør en del lukkerhastighed og åbningen af membranen). Dette definerer den mængde lys, som et kamera kræver for at tage et billede.
- hvidbalance
Denne proces er hvor farveniveauer i fotos modvirkes. Det opnås ved korrekt justering af de tre grundfarver i lyset (rød, grøn og blå).
Når man kender disse aspekter, vil det være muligt at vælge et kamera mere korrekt i henhold til det formål, det er erhvervet til. De vigtigste dele af det er:
Hvad er klassisk optik
Det er den, der består af fysisk optik og geometrisk optik, hvor begge beskriver lys som forskellige fænomener, da den ene fastslår, at det er bølgende, mens den anden er en impuls, der bevæger sig i en lige linje. For at forstå hvad klassisk optik er, er det nødvendigt at kende begge modeller:
Geometrisk optik
Geometrisk optik forklarer, at lys har en konstant hastighed og formerer sig som stråler, der bevæger sig i en lige linje, som vil blive afbøjet, når det opnås med en overflade eller reflekteres, så det styres af lovene om refleksion og brydning af lys uden at tage hensyn til andre fænomener.
Denne model giver mulighed for at opnå formlerne til spejle og linser gennem geometri og studere fænomener som regnbuer, prismer og formering af lys.
Fysisk optik
I fysisk optik er udbredelsen af lys bølge, som har karakteristikaene for en elektromagnetisk bølge. Derfor tager det hensyn til fænomener som interferens, diffraktion, reflektionsevne og transmittans.
Denne type optik bruges til at forudsige, hvordan et optisk systems opførsel vil være uden at vide i hvilket medium bølgerne bliver agiteret. De betragtes som elektromagnetiske bølger, fordi de også bevæger sig med deres hastighed, hvorfor de i øjeblikket betragtes som den måde med undtagelse af kvantemodellen (lys er en partikel og det er en bølge), med hvilken viden om, hvad det er klassisk optik.
Elementer af optik
Der er flere elementer i dette felt, der skal være kendt for at definere, hvad der er optisk. Nemlig følgende:
- Elektromagnetiske bølger
Det er de bølger, der ikke kræver fysiske midler til deres formering.
- Frekvens
Det er antallet af gange pr. Sekund, som bølgen gentager. Frekvensen af disse bølger vil bestemme en farve, da hver vibrerer til en anden.
- Stråler og lysstråler
Lysstrålene kommer fra den geometriske model, hvor de ville være den imaginære linje på deres vej. Lysstrålene er det sæt stråler eller partikler (kvantemetode) af samme oprindelse, der formeres uden spredning.
- Bølgelængde og farve
Det er afstanden, som lyset har tilbagelagt, når der foretages en komplet vibration. I henhold til bølgelængden måles farverne.
- Spøgelset
Det er et vigtigt koncept inden for elementerne i optik, da det er sættet med alle vibrationsfrekvenser af elektromagnetiske bølger, i dette tilfælde lys.
- Afspejling
Der er to typer: spejlbillede og diffus refleksion. Den første beskriver lysstyrken i spejle, hvis refleksion er enkel og forudsigelig, hvilket tillader reflekterede billeder, der er tæt på virkeligheden. Den anden henviser til den, der genereres på ikke-skinnende overflader, hvis refleksion kun kan beskrives statistisk.
- Spredning
Det er når forskellige lysfrekvenser har forskellige hastigheder, da lys er kombinationen af alle farver (frekvenser). Et eksempel i naturen er regnbuen.
Hvad er optiske illusioner
Det er den fejlagtige opfattelse af egenskaberne ved et objekt, sæt, person eller ethvert billede, der ses, det vil sige, at de er langt fra den objektive virkelighed. For at vide, hvad optiske illusioner er, er det nødvendigt at tage højde for, at i denne proces spiller psykologiske og fysiologiske faktorer en vigtig rolle.
Det psykologiske, fordi hjernen i disse tilfælde fejlagtigt fortolker den visuelle information, der fanges, og fysiologisk, fordi det vil afhænge af, om objektet bliver set intensivt, hvilket påvirker nethindens receptorer.
Hvad er fiberoptik
Det er en gennemsigtig superfin ledning, lavet af plast eller glas, gennem hvilken der sendes lysimpulser. Det er et transmissionsmedium, der generelt bruges i datanetværk. Dens tykkelse svarer til tykkelsen af et menneskehår. Disse lysimpulser transmitterer store mængder information, fjernsynssignal, internet, telefonkommunikation osv.
Fiberoptiske egenskaber
- Elektricitet er ikke nødvendigt for brugen.
- Den består af en kerne, kappe, strammere, beklædning og jakke.
- Dens kerne er plast eller germanium og siliciumoxid.
- I sin kerne er der en større brydning end i dens dækning.
- Det bruges i telekommunikationsområdet.
- Dens transmissionshastighed overstiger hastigheden for almindelige kabler.
- De er immune over for elektromagnetisk interferens.
- De bruges sammen med LAN for at kunne transmittere lang rækkevidde.
- Dens tykkelse er 0,1 millimeter tyk og gennemsigtig.
- Den består af en lyskilde (LED eller laser); et transmitterende medium (fiberoptisk); og lysdetektoren (fotodiode).
Fiberoptiske applikationer
Optiske fibre kan bruges som konventionelle ledninger, både i databehandlingssystemer og autonome miljøer. For eksempel i flyvemaskiner, geografiske netværk eller systemer med lange bylinjer understøttet af telefonselskaber.
