Наука

Что такое оптика? »Его определение и значение

Оглавление:

Anonim

Оптика - это наука, изучающая законы и свойства света, его преломление и поглощение, а также среды глаза в этих отношениях. Это также можно отметить как профессиональную практику по составлению рецептов на офтальмологические линзы, выдаче очков, изготовлению и установке контактных линз. Это также относится к аппарату, состоящему из линз и зеркал, который используется для просмотра увеличенных отпечатков и рисунков. Его также можно определить как точку зрения при рассмотрении вопроса или чего-то еще. Знание законов оптики позволяет нам понять, как формируются изображения.

Что такое оптика

Содержание

Это наука, относящаяся к физике, которая изучает законы, поведение, состав и выражения света. Это слово происходит от латинского, что означает «относящийся к видению». В основном изучаются видимый свет, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, так как это разновидность электромагнитного излучения.

Поскольку она изучает свет, его захват, интерпретацию и различные явления, многие другие используют эту науку. Благодаря ему можно было разработать такие устройства, как линзы, которые использовались для изобретения устройств для научных целей, таких как микроскопы, телескопы, волоконно-оптические системы, зеркала, что благоприятствовало областям медицины, инженерии, астрономии, биологии и фотографии..

Кроме того, когда мы говорим о том, что такое оптика, этот термин относится к профессиональной практике применения коррекции человеческого зрения, которая включает офтальмологию и оптометрию, так что после различных исследований человеческого зрения может предложить улучшение того же самого с помощью оптических передающих устройств, называемых линзами, и, таким образом, недостатки в способе восприятия света в глазах дополняются и улучшаются с помощью необходимых настроек.

Это включает в себя оптическую фотографию, поскольку камера - это устройство, которое записывает и обрабатывает свет через сложную систему элементов, работающих как человеческий глаз, тело, воспринимающее свет и цвет, чтобы, наконец, интерпретировать мозг. Таким образом, камеры будут производить то, что в человеческом мозге будет отражаться каждый раз, когда что-то видно через глаза.

Термин обычно также относится к точке зрения или мнению по какому-либо аспекту или ситуации. Это называется «оптика», потому что эта точка зрения будет соответствовать «зрению» или «глазу, который смотрит на это».

Оптика и человеческое зрение

Оптика, объектом изучения которой является свет, связана с человеческим зрением. Глаз - идеальный фоторецепторный орган, поскольку его сложность позволяет свету проходить через них, регулируя его захват и придавая форму, цвет, оттенки, глубину и текстуру объектам, местам или людям перед ним. файл.

Эта сложная система состоит не только из глаза, но и из мозга, который отвечает за обработку изображений, полученных этим зрительным органом.

Глаз в основном состоит из:

  • Роговица:

    Это та часть, которая контактирует с внешней стороной, и ее прозрачный состав покрывает линзу и радужную оболочку.

  • Ирис:

    Это расширяющая мышца, которая увеличивает и уменьшает размер зрачка. В нем определяется цвет глаз.

  • Ученик:

    Это отверстие в центре радужной оболочки, которое регулирует прохождение света.

  • Кристаллический:

    Он расположен за радужной оболочкой и является «линзой» и выполняет фокусировку зрения. Его кривизна и толщина будут меняться по мере того, как вы фокусируетесь, в зависимости от расстояния от объекта наблюдения.

  • Скользкий юмор:

    Это жидкость, которая находится между линзой и роговицей, питая обе части, обеспечивая постоянное давление в глазах.

  • Склера:

    Это то, что покрывает и защищает глазное яблоко, что придает ему белый цвет. Передняя часть прикрепляется к роговице, а задняя - к зрительному нерву.

  • Конъюнктива:

    Это мембрана, которая покрывает склеру, обеспечивая дезинфекцию и смазку глаза.

  • Сосудистая оболочка:

    Это та часть, где находятся кровеносные сосуды и соединительная ткань, которая поддерживает кислород, питание и постоянную температуру глаза.

  • Стекловидное тело:

    Это студенистая жидкость, которая присутствует во всем глазном яблоке, придает ему твердость, смягчает удары, фиксирует сетчатку и поддерживает внутриглазное давление.

  • Сетчатка:

    Это наиболее важная структура, так как это сам воспринимающий орган зрения. В нем есть палочки или палочки (светочувствительная фоторецепторная клетка и не воспринимает цвета) и колбочки (фоторецепторные клетки, отвечающие за восприятие цвета).

  • Зрительного нерва:

    Это один из двенадцати черепных нервов, и это набор волокон, которые передаются в зрительный перекрест головного мозга (где пересекаются волокна обоих глаз), где полученная визуальная информация отправляется в мозг в виде электрических сигналов.

Оптика фотографии

В области фотографии это одна из областей, которая извлекла выгоду из того, что изучает оптика, поскольку это основная концепция по преимуществу.

Камера - это устройство, которое позволяет снимать изображения с помощью компонентов, находящихся в корпусе камеры. Это изобретение было создано путем имитации органического зрения (глаза), чтобы навсегда добиться уникального и неповторимого момента.

По сравнению с глазом, камера имеет схожие элементы и те же функции. Чтобы сделать хороший снимок, вы должны знать некоторые основные концепции, которые следует учитывать:

  • Скорость затвора

Это скорость, с которой камера пропускает свет на датчик. Это делается через затвор (спусковой крючок), в течение которого регулируется время, в течение которого он остается открытым. Этот процесс известен как воздействие.

  • Глубина резкости

Это контраст между теми областями, которые нужно сфотографировать, которые резкие по сравнению с теми, которые недостаточно сфокусированы. Здесь обрабатывается точка фокусировки, которая будет иметь точку резкости, имея возможность иметь расстояние перед ней и позади нее, появляясь не в фокусе.

  • Чувствительность ISO

Является важным элементом в треугольнике выдержки (из которого также формируются части выдержки и раскрытия диафрагмы). Это определяет количество света, которое требуется камере для съемки.

  • баланс белого

В этом процессе снижается уровень цвета на фотографиях. Это достигается за счет правильной настройки трех основных цветов в свете (красный, зеленый и синий).

Зная эти аспекты, можно будет более правильно выбрать камеру по той цели, для которой она приобретена. Наиболее важные его части:

Что такое классическая оптика

Это тот, который состоит из физической оптики и геометрической оптики, где обе описывают свет как разные явления, поскольку одно устанавливает, что он волнообразный, а другой - импульс, который движется по прямой линии. Чтобы понять, что такое классическая оптика, необходимо знать обе модели:

Геометрическая оптика

Геометрическая оптика объясняет, что свет имеет постоянную скорость и распространяется как лучи, движущиеся по прямой линии, которая будет отклоняться при достижении от поверхности или будет отражаться, поэтому он регулируется законами отражения и преломления свет, без учета других явлений.

Эта модель позволяет получать формулы зеркал и линз через геометрию, а также изучать такие явления, как радуги, призмы и распространение света.

Физическая оптика

В физической оптике распространение света представляет собой волну, которая имеет характеристики электромагнитной волны. Исходя из этого, он учитывает такие явления, как интерференция, дифракция, отражательная способность и коэффициент пропускания.

Этот тип оптики используется для прогнозирования поведения оптической системы, не зная, в какой среде возбуждаются волны. Они считаются электромагнитными волнами, потому что они также движутся со своей скоростью, поэтому в настоящее время они считаются такими, за исключением квантовой модели (свет - это частица, и это волна), с помощью которой знание о том, что это такое классическая оптика.

Элементы оптики

В этой области есть несколько элементов, которые необходимо знать, чтобы определить, что является оптическим. А именно:

  • Электромагнитные волны

Это те волны, для распространения которых не требуются никакие физические средства.

  • Частота

Это количество раз в секунду, когда волна повторяется. Частота этих волн будет определять цвет, поскольку каждая из них колеблется на другой.

  • Лучи и лучи света

Лучи света исходят из геометрической модели, в которой они были бы воображаемой линией своего пути. Световые лучи - это набор лучей или частиц (квантовый метод) одного и того же происхождения, распространяющихся без рассеяния.

  • Длина волны и цвет

Это расстояние, которое свет прошел при полной вибрации. По длине волны измеряются цвета.

  • Призрак

Это важное понятие в элементах оптики, так как это набор всех частот колебаний электромагнитных волн, в данном случае света.

  • Отражение

Есть два типа: зеркальное отображение и диффузное отражение. Первый описывает яркость в зеркалах, отражение которых простое и предсказуемое, что позволяет отражать изображения, близкие к реальности. Второй относится к тому, который создается на неблестящих поверхностях, отражение которых можно описать только статистически.

  • Дисперсия

Это когда разные частоты света имеют разные скорости, поскольку свет представляет собой комбинацию всех цветов (частот). Пример в природе - радуга.

Что такое оптические иллюзии

Это ошибочное представление о характеристиках объекта, декорации, человека или любого видимого изображения, то есть о том, что они далеки от объективной реальности. Чтобы знать, что такое оптические иллюзии, необходимо учитывать, что в этом процессе важную роль играют психологические и физиологические факторы.

Психологический, потому что в этих случаях мозг неправильно интерпретирует визуальную информацию, которая захватывается, и физиологический, потому что это будет зависеть от того, интенсивно ли просматривается объект, что влияет на рецепторы сетчатки.

Что такое волоконная оптика

Это прозрачный сверхтонкий провод, сделанный из пластика или стекла, по которому посылаются световые импульсы. Это среда передачи, обычно используемая в сетях передачи данных. Его толщина подобна толщине человеческого волоса. Эти световые импульсы передают большие объемы информации, телевизионного сигнала, Интернета, телефонной связи и так далее.

Волоконно-оптические характеристики

  • Для его использования не нужно электричество.
  • Он составлен из ядра, мантии, натяжителей, облицовки и жакета.
  • Его ядро ​​- пластик или оксид германия и кремния.
  • В его ядре преломление больше, чем в его оболочке.
  • Он используется в области телекоммуникаций.
  • Его скорость передачи превышает скорость обычных кабелей.
  • Они невосприимчивы к электромагнитным помехам.
  • Они используются с локальной сетью для передачи на большие расстояния.
  • Его толщина составляет 0,1 миллиметра, он прозрачный.
  • Он состоит из источника света (светодиода или лазера); передающая среда (оптоволокно); и светоприемник (фотодиод).

Волоконно-оптические приложения

Оптические волокна могут использоваться как обычные провода, как в средах систем обработки данных, так и в автономных средах. Например, в самолетах, в географических сетях или системах протяженных городских линий, поддерживаемых телефонными компаниями.

Часто задаваемые вопросы об оптике

Что называется оптическим?

Это относится ко всему, что касается зрения.

Для чего нужен оптический микроскоп?

Это позволяет значительно увеличить размер микроорганизмов, чтобы лучше наблюдать за ними и иметь возможность изучать их.

Для чего нужна волоконная оптика?

Он позволяет передавать большие объемы данных, особенно в области телекоммуникаций.

Для чего нужны оптические иллюзии?

Они используются для создания визуальных эффектов, для имитации того, что объект присутствует, когда его нет, и для создания искаженного изображения реальности.

Из чего сделана волоконная оптика?

Он состоит из сердечника из пластика или комбинации оксида германия и кремния, покрытого пластиком.