Optik ist die Wissenschaft, die die Gesetze und Eigenschaften des Lichts, seine Brechung und Absorption sowie die Medien des Auges in dieser Beziehung untersucht. Es kann auch als die professionelle Praxis bezeichnet werden, Rezepte für Augenlinsen zu erstellen, Brillen abzugeben, Kontaktlinsen herzustellen und anzupassen. Es bezieht sich auch auf die Vorrichtung aus Linsen und Spiegeln, mit der vergrößerte Drucke und Zeichnungen angezeigt werden. Es kann auch als Sichtweise definiert werden, wenn ein Problem oder etwas anderes betrachtet wird. Wenn wir die Gesetze der Optik kennen, können wir verstehen, wie Bilder entstehen.
Was ist Optik?
Inhaltsverzeichnis
Es ist die Wissenschaft der Physik, die Gesetze, Verhalten, Zusammensetzung und Ausdruck von Licht untersucht. Dieses Wort kommt aus dem Lateinischen und bedeutet "mit dem Sehen verbunden". Im Allgemeinen werden sichtbares Licht, Infrarot- und Ultraviolettstrahlung untersucht, da es sich um eine Art elektromagnetischer Strahlung handelt.
Viele andere nutzen diese Wissenschaft, weil sie Licht, seine Erfassung, Interpretation und seine verschiedenen Phänomene untersucht. Dank dessen konnten Geräte wie Linsen entwickelt werden, die zur Erfindung von Geräten für wissenschaftliche Zwecke wie Mikroskope, Teleskope, Glasfasersysteme und Spiegel verwendet wurden, wodurch die Bereiche Medizin, Ingenieurwesen, Astronomie, Biologie und Fotografie bevorzugt wurden..
Auch wenn darüber gesprochen wird, was Optik ist, bezieht sich der Begriff auf die professionelle Praxis der Korrektur des menschlichen Sehvermögens, einschließlich Augenheilkunde und Optometrie, so dass nach verschiedenen Studien des menschlichen Sehvermögens kann die Verbesserung derselben durch optische Übertragungsvorrichtungen bieten, die als Linsen bezeichnet werden, und somit werden die Mängel bei der Wahrnehmung von Licht in den Augen durch die erforderlichen Anpassungen ergänzt und verbessert.
Das beinhaltet optische Fotografie, da die Kamera ein Gerät, dass Datensätze und verarbeitet das Licht durch ein komplexes System von Elementen wie das menschliche Auge, Körper Sinn Licht und Farbe, arbeiten die schließlich zu interpretieren Gehirn. Die Kameras würden so produzieren, was im menschlichen Gehirn jedes Mal reflektiert würde, wenn etwas durch die Augen gesehen wird.
Der Begriff bezieht sich normalerweise auch auf einen Standpunkt oder eine Meinung zu einem Aspekt oder einer Situation. Es wird "Optik" genannt, weil dieser Standpunkt der "Vision" oder dem "Auge, das es betrachtet" entspricht.
Optik und menschliches Sehen
Die Optik, deren Untersuchungsgegenstand das Licht ist, hängt mit dem menschlichen Sehen zusammen. Das Auge ist das perfekte Fotorezeptororgan, da es aufgrund seiner Komplexität Licht durchlässt, seine Erfassung anpasst und Objekten, Orten oder Personen vor ihm Form, Farbe, Schattierungen, Tiefe und Texturen verleiht. das.
Dieses komplexe System besteht nicht nur aus dem Auge, sondern auch aus dem Gehirn, das für die Verarbeitung der von diesem Sehorgan aufgenommenen Bilder verantwortlich ist.
Das Auge besteht hauptsächlich aus:
- Die Hornhaut:
Es ist der Teil, der mit der Außenseite in Kontakt steht und dessen transparente Zusammensetzung die Linse und die Iris bedeckt.
- Iris:
Es ist ein Dilatatormuskel, der die Größe der Pupille vergrößert und verkleinert. Darin ist die Farbe der Augen definiert.
- Schüler:
Es ist das Loch in der Mitte der Iris, das den Lichtdurchgang reguliert.
- Kristallin:
Es befindet sich hinter der Iris und ist die "Linse" und führt den Fokus des Sehens aus. Die Krümmung und Dicke variieren, wenn Sie zoomen, je nach Entfernung von dem, was Sie beobachten.
- Kammerwasser:
Es ist eine Flüssigkeit, die sich zwischen der Linse und der Hornhaut befindet und beide Teile versorgt, so dass der Augendruck konstant bleibt.
- Sklera:
Es ist das, was den Augapfel bedeckt und schützt, was ihm seine weiße Farbe verleiht. Der vordere Teil ist an der Hornhaut und der hintere Teil am Sehnerv befestigt.
- Bindehaut:
Es ist eine Membran, die die Sklera bedeckt und die Desinfektion und Schmierung des Auges ermöglicht.
- Aderhaut:
Es ist der Teil, in dem sich die Blutgefäße und das Bindegewebe befinden, der das Auge mit Sauerstoff versorgt, genährt und mit einer konstanten Temperatur hält.
- Glaskörper:
Es ist eine geleeartige Flüssigkeit, die im gesamten Augapfel vorhanden ist und ihm Festigkeit verleiht, Stöße abfedert, die Netzhaut fixiert und den Augeninnendruck aufrechterhält.
- Retina:
Es ist die wichtigste Struktur, da es das empfangende Sehorgan selbst ist. Darin befindet sich das Vorhandensein von Stäbchen oder Stäbchen (lichtempfindliche Fotorezeptorzelle und nimmt keine Farben wahr) und Zapfen (Fotorezeptorzellen, die für die Wahrnehmung von Farbe verantwortlich sind).
- Sehnerv:
Es ist einer der zwölf Hirnnerven, und es handelt sich um eine Reihe von Fasern, die auf das cerebrale Optikus-Chiasma (wo sich die Fasern beider Augen schneiden) übertragen werden, wo die erfassten visuellen Informationen in Form von elektrischen Signalen an das Gehirn gesendet werden.
Die Optik der Fotografie
Auf dem Gebiet der Fotografie ist es einer der Bereiche, die von den Optikstudien profitiert haben, da es sich um das Grundkonzept schlechthin handelt.
Die Fotokamera ist ein Gerät, mit dem Bilder über ihre im Kameragehäuse vorhandenen Komponenten aufgenommen werden können. Diese Erfindung wurde durch Emulieren des organischen Sehens (des Auges) geschaffen, wodurch ein einzigartiger und unwiederholbarer Moment dauerhaft erreicht wurde.
Im Vergleich zum Auge hat die Kamera ähnliche Elemente und ihre Funktionalität ist dieselbe. Um ein gutes Foto aufzunehmen, müssen Sie einige grundlegende Konzepte kennen, die berücksichtigt werden müssen:
- Verschlusszeit
Dies ist die Geschwindigkeit, mit der die Kamera Licht in ihren Sensor eindringen lässt. Dies geschieht über den Verschluss (Auslöser), in dem die Zeit, in der er geöffnet bleibt, reguliert wird. Dieser Vorgang wird als Belichtung bezeichnet.
- Tiefenschärfe
Es ist der Kontrast zwischen den zu fotografierenden Bereichen, der scharf ist, und denen, die nicht gut fokussiert sind. Hier wird der Brennpunkt behandelt, der den Schärfepunkt hat und in der Lage ist, einen Abstand davor und dahinter zu haben, der unscharf erscheint.
- ISO-Empfindlichkeit
Ist ein wichtiges Element im Belichtungsdreieck (von dem auch Teilverschlusszeit und die Öffnung der Blende bilden). Dies definiert die Lichtmenge, die eine Kamera benötigt, um ein Bild aufzunehmen.
- Weißabgleich
Bei diesem Vorgang wird den Farbstufen in Fotos entgegengewirkt. Dies wird durch die korrekte Einstellung der drei Grundfarben im Licht (Rot, Grün und Blau) erreicht.
Wenn Sie diese Aspekte kennen, können Sie eine Kamera entsprechend dem Zweck, für den sie erworben wurde, genauer auswählen. Die wichtigsten Teile davon sind:
Was ist klassische Optik?
Es besteht aus physikalischer Optik und geometrischer Optik, wobei beide Licht als unterschiedliche Phänomene beschreiben, da das eine feststellt, dass es wellenförmig ist, während das andere ein Impuls ist, der sich in einer geraden Linie bewegt. Um zu verstehen, was klassische Optik ist, müssen beide Modelle bekannt sein:
Geometrische Optik
Die geometrische Optik erklärt, dass Licht eine konstante Geschwindigkeit hat und sich als Strahlen ausbreitet, die sich in einer geraden Linie bewegen. Diese werden abgelenkt, wenn sie mit einer Oberfläche erreicht werden oder reflektiert werden. Daher unterliegen sie den Gesetzen der Reflexion und Brechung der Licht, ohne andere Phänomene zu berücksichtigen.
Dieses Modell ermöglicht es, die Formeln für Spiegel und Linsen durch Geometrie zu erhalten und Phänomene wie Regenbogen, Prismen und Lichtausbreitung zu untersuchen.
Physikalische Optik
In der physikalischen Optik ist die Ausbreitung von Licht eine Welle, die die Eigenschaften einer elektromagnetischen Welle aufweist. Daher werden Phänomene wie Interferenz, Beugung, Reflexionsvermögen und Durchlässigkeit berücksichtigt.
Diese Art von Optik wird verwendet, um vorherzusagen, wie sich ein optisches System verhalten wird, ohne zu wissen, in welchem Medium die Wellen bewegt werden. Sie werden als elektromagnetische Wellen betrachtet, weil sie sich auch mit ihrer Geschwindigkeit fortbewegen, weshalb sie derzeit mit Ausnahme des Quantenmodells (Licht ist ein Teilchen und es ist eine Welle) so betrachtet werden, das das Wissen darüber ergänzen würde, was es ist. klassische Optik.
Elemente der Optik
Es gibt mehrere Elemente in diesem Bereich, die bekannt sein müssen, um zu definieren, was optisch ist. Nämlich das Folgende:
- Elektromagnetische Wellen
Sie sind jene Wellen, die für ihre Ausbreitung keine physikalischen Mittel benötigen.
- Frequenz
Es ist die Häufigkeit, mit der sich die Welle pro Sekunde wiederholt. Die Frequenz dieser Wellen bestimmt eine Farbe, da jede zu einer anderen vibriert.
- Strahlen und Lichtstrahlen
Die Lichtstrahlen stammen aus dem geometrischen Modell, in dem sie die imaginäre Linie ihres Weges darstellen würden. Die Lichtstrahlen sind die Menge von Strahlen oder Teilchen (Quantenmethode) desselben Ursprungs, die sich ohne Streuung ausbreiten.
- Wellenlänge und Farbe
Dies ist die Entfernung, die das Licht zurückgelegt hat, wenn eine vollständige Vibration erzeugt wurde. Entsprechend der Wellenlänge werden die Farben gemessen.
- Das Gespenst
Es ist ein wichtiges Konzept innerhalb der Elemente der Optik, da es die Menge aller Schwingungsfrequenzen elektromagnetischer Wellen, in diesem Fall von Licht, ist.
- Betrachtung
Es gibt zwei Arten: Spiegelbild und diffuse Reflexion. Der erste beschreibt die Helligkeit in Spiegeln, deren Reflexion einfach und vorhersehbar ist und die reflektierte Bilder ermöglicht, die der Realität nahe kommen. Die zweite bezieht sich auf diejenige, die auf nicht glänzenden Oberflächen erzeugt wird, deren Reflexion nur statistisch beschrieben werden kann.
- Dispersion
Dies ist der Fall, wenn unterschiedliche Lichtfrequenzen unterschiedliche Geschwindigkeiten haben, da Licht die Kombination aller Farben (Frequenzen) ist. Ein Beispiel in der Natur ist der Regenbogen.
Was sind optische Täuschungen?
Es ist die fehlerhafte Wahrnehmung der Eigenschaften eines Objekts, einer Menge, einer Person oder eines Bildes, das gesehen wird, das heißt, dass sie weit von der objektiven Realität entfernt sind. Um zu wissen, was optische Täuschungen sind, muss berücksichtigt werden, dass in diesem Prozess psychologische und physiologische Faktoren eine wichtige Rolle spielen.
Das Psychologische, weil in diesen Fällen das Gehirn die erfassten visuellen Informationen falsch interpretiert, und das Physiologische, weil es davon abhängt, ob das Objekt intensiv betrachtet wird, was die Rezeptoren der Netzhaut beeinflusst.
Was ist Glasfaser?
Es ist ein transparenter, superfeiner Draht aus Kunststoff oder Glas, durch den Lichtimpulse gesendet werden. Es ist ein Übertragungsmedium, das allgemein in Datennetzen verwendet wird. Seine Dicke ähnelt der eines menschlichen Haares. Diese Lichtimpulse übertragen große Mengen an Informationen, Fernsehsignalen, Internet, Telefonkommunikation usw.
Glasfasereigenschaften
- Strom ist für seine Verwendung nicht erforderlich.
- Es besteht aus einem Kern, einem Mantel, Spannern, einer Verkleidung und einer Jacke.
- Sein Kern ist Kunststoff oder Germanium und Siliziumoxid.
- In seinem Kern gibt es eine größere Brechung als in seiner Abdeckung.
- Es wird im Telekommunikationsbereich eingesetzt.
- Seine Übertragungsgeschwindigkeit übersteigt die von normalen Kabeln.
- Sie sind immun gegen elektromagnetische Störungen.
- Sie werden mit LAN verwendet, um große Entfernungen übertragen zu können.
- Seine Dicke beträgt 0,1 Millimeter und ist transparent.
- Es besteht aus einer Lichtquelle (LED oder Laser); ein Übertragungsmedium (Glasfaser); und der Lichtdetektor (Fotodiode).
Glasfaseranwendungen
Optische Fasern können als herkömmliche Drähte sowohl in Umgebungen mit Datenverarbeitungssystemen in autonomen Umgebungen verwendet werden. Zum Beispiel in Flugzeugen, in geografischen Netzen oder in Systemen langer städtischer Linien, die von Telefongesellschaften unterstützt werden.
