Optyka to nauka, która bada prawa i właściwości światła, jego załamanie i pochłanianie oraz media oka w tym związku. Można to również odnotować jako profesjonalną praktykę polegającą na sporządzaniu recept na soczewki okulistyczne, wydawaniu okularów, wykonywaniu i dopasowywaniu soczewek kontaktowych. Odnosi się również do aparatu składającego się z soczewek i luster, który służy do oglądania powiększonych odbitek i rysunków. Można go również zdefiniować jako punkt widzenia przy rozważaniu problemu lub czegoś innego. Znajomość praw optyki pozwala nam zrozumieć, jak powstają obrazy.
Co to jest optyka
Spis treści
To nauka należąca do fizyki bada prawa, zachowanie, skład i sposoby wyrażania światła. To słowo pochodzi z łaciny i oznacza „związane z wizją”. Ogólnie rzecz biorąc, bada się światło widzialne, promieniowanie podczerwone i ultrafioletowe, ponieważ jest to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego.
Ponieważ bada światło, jego uchwycenie, interpretację i różne jego zjawiska, wielu innych korzysta z tej nauki. Dzięki niej można było opracować urządzenia takie jak soczewki, które posłużyły do wynalezienia przyrządów do celów naukowych, takich jak mikroskopy, teleskopy, systemy światłowodowe, lustra, sprzyjając tym samym dziedzinom medycyny, inżynierii, astronomii, biologii i fotografii..
Również mówiąc o tym, czym jest optyka, termin ten odnosi się do profesjonalnej praktyki korekcji ludzkiego wzroku, która obejmuje okulistykę i optometrię, tak aby po różnych badaniach ludzkiego wzroku, może zaoferować poprawę tego samego za pomocą optycznych urządzeń transmisyjnych zwanych soczewkami, a zatem braki w sposobie postrzegania światła w oczach są uzupełniane i poprawiane poprzez niezbędne korekty.
Obejmuje fotografię optyczną, ponieważ aparat jest urządzeniem, które rekordy i przetwarza światło za pomocą skomplikowanego systemu elementów roboczych dla ludzkiego oka, ciała na światło zmysłów i kolor, by w końcu interpretować mózg. Kamery produkowałyby w ten sposób to, co w ludzkim mózgu odbijałoby się za każdym razem, gdy coś jest widziane oczami.
Termin ten zwykle odnosi się również do punktu widzenia lub opinii na temat jakiegoś aspektu lub sytuacji. Nazywa się to „optyką”, ponieważ ten punkt widzenia będzie zgodny z „wizją” lub „okiem, które na to patrzy”.
Optyka a ludzki wzrok
Optyka, której przedmiotem badań jest światło, jest związana z ludzkim wzrokiem. Oko jest idealnym organem fotoreceptorowym, ponieważ jego złożoność umożliwia przechodzenie przez nie światła, dostosowując jego uchwycenie i nadając kształt, kolor, odcienie, głębię i teksturę przedmiotom, miejscom lub ludziom przed nim. the.
Ten złożony system składa się nie tylko z oka, ale także z mózgu odpowiedzialnego za przetwarzanie obrazów przechwytywanych przez wspomniany narząd wzroku.
Oko składa się głównie z:
- Rogówka:
Jest to część, która styka się z zewnętrzem, a jej przezroczysta kompozycja pokrywa soczewkę i tęczówkę.
- Irys:
Jest to mięsień rozszerzający, który zwiększa i zmniejsza rozmiar źrenicy. W nim określa się kolor oczu.
- Uczeń:
To dziura w środku tęczówki reguluje przepływ światła.
- Krystaliczny:
Znajduje się za tęczówką i jest „soczewką” i wykonuje ogniskowanie widzenia. Jego krzywizna i grubość będą się zmieniać w miarę ustawiania ostrości w zależności od odległości od tego, co obserwujesz.
- Wodny humor:
Jest to ciecz, która znajduje się między soczewką a rogówką, zasilając obie części, umożliwiając stałe ciśnienie w oku.
- Twardówka:
Zasłania i chroni gałkę oczną, co nadaje jej biały kolor. Przednia część jest przymocowana do rogówki, a tylna do nerwu wzrokowego.
- Spojówka:
To membrana okrywająca twardówkę, umożliwiająca dezynfekcję i nawilżenie oka.
- Choroid:
Jest to część, w której znajdują się naczynia krwionośne i tkanka łączna, dzięki czemu oko jest dotlenione, odżywione i ma stałą temperaturę.
- Ciało szkliste:
Jest to galaretowaty płyn, który jest obecny w całej gałce ocznej, nadając jej jędrność, amortyzując uderzenia, stabilizując siatkówkę i utrzymując ciśnienie wewnątrzgałkowe.
- Siatkówka oka:
Jest to najważniejsza struktura, ponieważ jest samym organem widzenia. Jest to obecność pręcików lub pręcików (światłoczułych fotoreceptorów i nie dostrzega kolorów) i czopków (fotoreceptorów odpowiedzialnych za dostrzeganie koloru).
- Nerw wzrokowy:
Jest to jeden z dwunastu nerwów czaszkowych i jest to zestaw włókien, które przenoszą się do mózgowego skrzyżowania wzrokowego (gdzie przecinają się włókna obu oczu), gdzie przechwycona informacja wzrokowa jest wysyłana do mózgu w postaci sygnałów elektrycznych.
Optyka fotografii
W fotografii jest to jeden z obszarów, który skorzystał na tym, czym zajmuje się optyka, ponieważ jest to podstawowe pojęcie par excellence.
Aparat fotograficzny to urządzenie, które umożliwia przechwytywanie obrazów poprzez elementy znajdujące się w korpusie aparatu. Ten wynalazek dokonał się poprzez naśladowanie organicznej wizji (oka), osiągając trwale niepowtarzalny i niepowtarzalny moment.
W porównaniu z okiem aparat ma podobne elementy, a jego funkcjonalność jest taka sama. Aby zrobić dobre zdjęcie, musisz znać kilka podstawowych pojęć, które należy wziąć pod uwagę:
- Czas otwarcia migawki
Jest to prędkość, z jaką kamera wpuszcza światło do czujnika. Czyni to przez migawkę (spust), który będzie regulował czas, w którym pozostanie otwarta. Ten proces jest znany jako narażenie.
- Głębia pola
To kontrast między fotografowanymi obszarami jest ostrzejszy w porównaniu z tymi, które nie są dobrze zogniskowane. Tutaj zarządza się ogniskiem, który będzie miał punkt ostrości, będąc w stanie mieć odległość przed i za nim, wyglądając nieostro.
- Czułość ISO
Jest ważnym elementem w trójkącie ekspozycji (z którego również składa się część czasu otwarcia migawki i otwarcia przysłony). Określa ilość światła, jakiej potrzebuje aparat do zrobienia zdjęcia.
- Balans bieli
W tym procesie przeciwdziała się poziomom kolorów na zdjęciach. Uzyskuje się to poprzez odpowiednie dopasowanie trzech podstawowych kolorów światła (czerwonego, zielonego i niebieskiego).
Znając te aspekty, będzie można bardziej poprawnie wybrać aparat zgodnie z celem, dla którego został nabyty. Najważniejsze jej części to:
Czym jest klasyczna optyka
To ten, który składa się z optyki fizycznej i optyki geometrycznej, gdzie oba opisują światło jako różne zjawiska, ponieważ jeden ustala, że jest falisty, podczas gdy drugi jest impulsem poruszającym się po linii prostej. Aby zrozumieć, czym jest klasyczna optyka, konieczne jest poznanie obu modeli:
Optyka geometryczna
Optyka geometryczna wyjaśnia, że światło ma stałą prędkość i rozchodzi się jako promienie poruszające się po linii prostej, które zostaną odchylone, gdy dotrą do powierzchni lub zostaną odbite, więc rządzą się prawami odbicia i załamania światła światło, bez uwzględnienia innych zjawisk.
Model ten umożliwia uzyskanie wzorów zwierciadeł i soczewek poprzez geometrię oraz badanie takich zjawisk jak tęcza, pryzmaty i propagacja światła.
Optyka fizyczna
W optyce fizycznej propagacja światła jest falą, która ma cechy fali elektromagnetycznej. Dlatego bierze pod uwagę takie zjawiska, jak interferencja, dyfrakcja, odbicie i przepuszczalność.
Ten typ optyki służy do przewidywania zachowania układu optycznego bez wiedzy, w jakim ośrodku fale są wzbudzane. Uważa się je za fale elektromagnetyczne, ponieważ również poruszają się z ich prędkością, dlatego obecnie uważa się je za takie, z wyjątkiem modelu kwantowego (światło jest cząstką i jest falą), dzięki któremu wiedza o tym, czym jest klasyczna optyka.
Elementy optyki
Istnieje kilka elementów w tej dziedzinie, które należy znać, aby określić, co jest optyczne. Mianowicie:
- Fale elektromagnetyczne
Są to fale, które nie wymagają żadnych fizycznych środków do ich propagacji.
- Częstotliwość
Jest to liczba powtórzeń fali na sekundę. Częstotliwość tych fal określi kolor, ponieważ każda z nich wibruje na inny.
- Promienie i wiązki światła
Promienie światła pochodzą z modelu geometrycznego, w którym stanowiłyby wyimaginowaną linię ich toru. Wiązki światła to zbiór promieni lub cząstek (metoda kwantowa) tego samego pochodzenia, propagowanych bez rozpraszania.
- Długość fali i kolor
Jest to odległość, jaką przebyło światło, dokonując pełnej wibracji. Kolory są mierzone zgodnie z długością fali.
- Widmo
Jest to ważna koncepcja w elementach optyki, gdyż jest to zbiór wszystkich częstotliwości drgań fal elektromagnetycznych, w tym przypadku światła.
- Odbicie
Istnieją dwa rodzaje: odbicie lustrzane i odbicie rozproszone. Pierwsza opisuje jasność w zwierciadłach, których odbicie jest proste i przewidywalne, co pozwala uzyskać odbite obrazy bliskie rzeczywistości. Drugi dotyczy tego generowanego na powierzchniach nie błyszczących, których odbicie można opisać jedynie statystycznie.
- Dyspersja
Dzieje się tak, gdy różne częstotliwości światła mają różne prędkości, ponieważ światło jest kombinacją wszystkich kolorów (częstotliwości). Przykładem natury jest tęcza.
Co to są złudzenia optyczne
Jest to błędne wyobrażenie o cechach przedmiotu, zestawu, osoby lub dowolnego obrazu, który jest oglądany, to znaczy, że są one dalekie od obiektywnej rzeczywistości. Aby wiedzieć, czym są złudzenia optyczne, należy wziąć pod uwagę, że w tym procesie ważną rolę odgrywają czynniki psychologiczne i fizjologiczne.
Psychologiczne, ponieważ w tych przypadkach mózg błędnie interpretuje przechwycone informacje wizualne, i fizjologiczne, ponieważ będzie to zależeć od tego, czy obiekt jest oglądany intensywnie, co wpływa na receptory siatkówki.
Co to jest światłowód
Jest to przezroczysty, super cienki drut wykonany z tworzywa sztucznego lub szkła, przez który przesyłane są impulsy światła. Jest to medium transmisyjne powszechnie używane w sieciach danych. Jego grubość jest zbliżona do grubości ludzkiego włosa. Te impulsy świetlne przekazują duże ilości informacji, sygnału telewizyjnego, Internetu, komunikacji telefonicznej i tak dalej.
Charakterystyka światłowodu
- Energia elektryczna nie jest potrzebna do jego użytkowania.
- Składa się z rdzenia, płaszcza, napinaczy, płaszcza i płaszcza.
- Jego rdzeń to plastik lub tlenek germanu i krzemu.
- W jego rdzeniu jest większe załamanie niż w jego osłonie.
- Jest używany w telekomunikacji.
- Jego prędkość transmisji przewyższa prędkość zwykłych kabli.
- Są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne.
- Są używane w sieci LAN, aby umożliwić transmisję na duże odległości.
- Jego grubość wynosi 0,1 milimetra i jest przezroczysta.
- Składa się ze źródła światła (LED lub laser); medium transmisyjne (światłowód); i detektor światła (fotodioda).
Zastosowania światłowodowe
Światłowody mogą być stosowane jako konwencjonalne przewody, zarówno w środowiskach systemów przetwarzania danych, jak iw środowiskach autonomicznych. Na przykład w samolotach, w sieciach geograficznych lub w systemach długich linii miejskich obsługiwanych przez firmy telefoniczne.
