Optica is de wetenschap die de wetten en eigenschappen van licht, de breking en absorptie ervan, en de media van het oog in die relatie bestudeert. Het kan ook worden opgemerkt als de professionele praktijk van het opstellen van oogheelkundige lensvoorschriften, het verstrekken van brillen, het maken en passen van contactlenzen. Het verwijst ook naar het apparaat dat bestaat uit lenzen en spiegels, dat wordt gebruikt om vergrote prenten en tekeningen te bekijken. Het kan ook worden gedefinieerd als een standpunt bij het overwegen van een probleem of iets anders. Als we de wetten van de optica kennen, kunnen we begrijpen hoe beelden worden gevormd.
Wat is optica
Inhoudsopgave
Het is de natuurkunde die de wetten, het gedrag, de compositie en de uitdrukkingen van licht bestudeert. Dit woord komt uit het Latijn, wat 'gerelateerd aan visie' betekent. Over het algemeen worden zichtbaar licht, infrarood en ultraviolette straling bestudeerd, aangezien het een soort elektromagnetische straling is.
Omdat het licht, het vangen, interpreteren en de verschillende verschijnselen ervan bestudeert, gebruiken vele anderen deze wetenschap. Dankzij het konden apparaten zoals lenzen worden ontwikkeld, die werden gebruikt voor de uitvinding van apparaten voor wetenschappelijke doeleinden, zoals microscopen, telescopen, glasvezelsystemen, spiegels, waardoor de gebieden geneeskunde, techniek, astronomie, biologie en fotografie werden begunstigd..
Ook als we het hebben over wat optica is, verwijst de term naar de professionele praktijk van het toepassen van correctie op het menselijk zicht, waaronder oogheelkunde en optometrie, zodat, na verschillende studies van het menselijk zicht, kan de verbetering van hetzelfde bieden door optische transmissieapparaten genaamd lenzen, en dus worden de tekortkomingen in de manier van waarnemen van licht in de ogen aangevuld en verbeterd met de nodige aanpassingen.
Het gaat om optische fotografie, aangezien de camera een apparaat is dat het licht opneemt en verwerkt door een complex systeem van elementen die werken als het menselijk oog, lichaam om licht en kleur te voelen, om uiteindelijk het licht te interpreteren. hersenen. De camera's zouden zo produceren, wat in het menselijk brein zou worden weerspiegeld elke keer dat er iets door de ogen wordt gezien.
De term wordt meestal ook verwezen naar een standpunt of mening over een bepaald aspect of situatie. Het wordt "optica" genoemd, omdat dit gezichtspunt zal zijn in overeenstemming met de "visie" of met het "oog dat ernaar kijkt".
Optica en menselijk zicht
Optica, waarvan het object van studie licht is, houdt verband met het menselijk zicht. Het oog is het perfecte fotoreceptororgaan, omdat de complexiteit ervan licht doorlaat, de opname aanpast en vorm, kleur, schakeringen, diepte en texturen geeft aan objecten, plaatsen of mensen ervoor. de.
Dit complexe systeem bestaat niet alleen uit het oog, maar ook uit de hersenen, die verantwoordelijk zijn voor het verwerken van de beelden die door het visuele orgaan zijn vastgelegd.
Het oog bestaat voornamelijk uit:
- Het hoornvlies:
Het is het deel dat in contact staat met de buitenkant en de transparante samenstelling bedekt de lens en de iris.
- Iris:
Het is een dilatatorspier die de pupil groter en kleiner maakt. Daarin wordt de kleur van de ogen gedefinieerd.
- Leerling:
Het is het gat in het midden van de iris dat de doorgang van licht regelt.
- Kristallijn:
Het bevindt zich achter de iris en is de "lens" en voert de zichtfocus uit. De kromming en dikte zullen variëren naarmate u scherpstelt, afhankelijk van de afstand tot wat u observeert.
- Waterige humor:
Het is een vloeistof die zich tussen de lens en het hoornvlies bevindt en beide delen voedt, waardoor de oogdruk constant blijft.
- Sclera:
Het is wat de oogbal bedekt en beschermt, waardoor deze zijn witte kleur krijgt. Het voorste deel is bevestigd aan het hoornvlies en het achterste deel aan de oogzenuw.
- Bindvlies:
Het is een membraan dat de sclera bedekt, waardoor het oog kan worden gedesinfecteerd en gesmeerd.
- Choroidea:
Het is het deel waar de bloedvaten en het bindweefsel worden gevonden, dat het oog zuurstofrijk, gevoed en met een constante temperatuur houdt.
- Glasachtige humor:
Het is een gelatineuze vloeistof die in de hele oogbal aanwezig is, waardoor deze stevigheid krijgt, schokken opvangt, het netvlies fixeert en de intraoculaire druk behoudt.
- Netvlies:
Het is de belangrijkste structuur, aangezien het zelf het ontvangende orgaan van de visie is. Daarin is de aanwezigheid van staafjes of staafjes (lichtgevoelige foto-receptorcel en neemt geen kleuren waar) en kegeltjes (foto-receptorcellen die verantwoordelijk zijn voor het waarnemen van kleur).
- Optische zenuw:
Het is een van de twaalf hersenzenuwen en is een reeks vezels die wordt overgebracht naar het cerebrale optische chiasma (waar de vezels van beide ogen elkaar kruisen), waar de opgevangen visuele informatie naar de hersenen wordt gestuurd in de vorm van elektrische signalen.
De optiek van fotografie
Op het gebied van fotografie is het een van de gebieden die heeft geprofiteerd van wat optica bestudeert, aangezien het het basisconcept bij uitstek is.
De fotografische camera is een apparaat waarmee afbeeldingen kunnen worden vastgelegd via de componenten die in de camerabehuizing aanwezig zijn. Deze uitvinding is gemaakt door het organische zicht (het oog) na te bootsen, waardoor een uniek en onherhaalbaar moment permanent wordt bereikt.
Vergeleken met het oog heeft de camera vergelijkbare elementen en is de functionaliteit hetzelfde. Om een goede foto te maken, moet u enkele basisconcepten kennen waarmee u rekening moet houden:
- Sluitertijd
Het is de snelheid waarmee de camera licht de sensor binnenlaat. Het doet dit via de sluiter (trigger), die de tijd regelt dat het open blijft. Dit proces staat bekend als blootstelling.
- Diepte van het veld
Het is het contrast tussen de te fotograferen gebieden die scherp zijn in vergelijking met de gebieden waarop niet goed is scherpgesteld. Hier wordt het brandpunt beheerd, dat is het punt van scherpte, in staat om een afstand ervoor en erachter te hebben, waardoor het onscherp lijkt.
- ISO-gevoeligheid
Is een belangrijk element in de belichtingsdriehoek (waarvan ook onderdeel sluitertijd en het openen van het diafragma deel uitmaken). Dit bepaalt de hoeveelheid licht die een camera nodig heeft om een foto te maken.
- witbalans
Dit proces is waar kleurniveaus in foto's worden tegengegaan. Dit wordt bereikt door de juiste afstelling van de drie basiskleuren in het licht (rood, groen en blauw).
Als u deze aspecten kent, is het mogelijk om een camera correcter te kiezen op basis van het doel waarvoor deze is aangeschaft. De belangrijkste onderdelen zijn:
Wat is klassieke optica
Het is degene die bestaat uit fysieke optica en geometrische optica, waar beide licht beschrijven als verschillende verschijnselen, aangezien de ene vaststelt dat het golvend is, terwijl de andere een impuls is die zich in een rechte lijn verplaatst. Om te begrijpen wat klassieke optica is, is het noodzakelijk om beide modellen te kennen:
Geometrische optica
Geometrische optica legt uit dat licht een constante snelheid heeft en zich voortplant als stralen die in een rechte lijn reizen, die zullen worden afgebogen wanneer ze worden bereikt met een oppervlak of zullen worden gereflecteerd, dus het wordt beheerst door de wetten van reflectie en breking van de licht, zonder rekening te houden met andere verschijnselen.
Dit model maakt het mogelijk om de formules van spiegels en lenzen te verkrijgen door middel van geometrie, en om verschijnselen zoals de regenboog, prisma's en de voortplanting van licht te bestuderen.
Fysieke optica
In fysieke optica is de voortplanting van licht een golf, die de kenmerken heeft van een elektromagnetische golf. Daarom houdt het rekening met verschijnselen zoals interferentie, diffractie, reflectievermogen en transmissie.
Dit type optica wordt gebruikt om te voorspellen hoe het gedrag van een optisch systeem zal zijn zonder te weten in welk medium de golven worden geagiteerd. Ze worden beschouwd als elektromagnetische golven omdat ze ook met hun snelheid reizen, en daarom worden ze momenteel ook zo beschouwd, met uitzondering van het kwantummodel (licht is een deeltje en het is een golf), waarmee kennis over wat het is klassieke optica.
Elementen van optica
Er zijn verschillende elementen in dit veld die bekend moeten zijn om te definiëren wat optisch is. Namelijk de volgende:
- Elektromagnetische golven
Het zijn die golven die geen fysieke middelen nodig hebben om zich voort te planten.
- Frequentie
Het is het aantal keren per seconde dat de golf zichzelf herhaalt. De frequentie van deze golven zal een kleur bepalen, aangezien elke golf naar een andere trilt.
- Stralen en lichtbundels
De lichtstralen komen van het geometrische model waarin ze de denkbeeldige lijn van hun pad zouden zijn. De lichtbundels zijn de reeks stralen of deeltjes (kwantummethode) van dezelfde oorsprong die zich zonder verstrooiing voortplanten.
- Golflengte en kleur
Het is de afstand die het licht heeft afgelegd bij het maken van een volledige trilling. Volgens de golflengte worden de kleuren gemeten.
- Het spook
Het is een belangrijk concept binnen de elementen van de optica, aangezien het de verzameling is van alle trillingsfrequenties van elektromagnetische golven, in dit geval van licht.
- Reflectie
Er zijn twee soorten: spiegelbeeld en diffuse reflectie. De eerste beschrijft de helderheid in spiegels, waarvan de reflectie eenvoudig en voorspelbaar is, waardoor gereflecteerde beelden mogelijk zijn die de werkelijkheid benaderen. De tweede verwijst naar degene die wordt gegenereerd op niet-glanzende oppervlakken, waarvan de reflectie alleen statistisch kan worden beschreven.
- Spreiding
Het is wanneer verschillende lichtfrequenties verschillende snelheden hebben, aangezien licht de combinatie is van alle kleuren (frequenties). Een voorbeeld in de natuur is de regenboog.
Wat zijn optische illusies
Het is de verkeerde perceptie over de kenmerken van een object, set, persoon of welk beeld dan ook dat wordt gezien, dat wil zeggen dat ze verre van objectieve realiteit zijn. Om te weten wat optische illusies zijn, moet er rekening mee worden gehouden dat in dit proces psychologische en fysiologische factoren een belangrijke rol spelen.
Het psychologische, omdat in deze gevallen de hersenen de visuele informatie die wordt vastgelegd verkeerd interpreteren, en fysiologisch, omdat het zal afhangen van of het object intensief wordt bekeken, wat de receptoren van het netvlies beïnvloedt.
Wat is glasvezel
Het is een doorzichtig superfijn draadje van kunststof of glas waar lichtpulsen doorheen gaan. Het is een transmissiemedium dat over het algemeen wordt gebruikt in datanetwerken. De dikte is vergelijkbaar met die van een mensenhaar. Deze lichtpulsen zenden grote hoeveelheden informatie, televisiesignaal, internet, telefooncommunicatie, enzovoort uit.
Vezeloptische kenmerken
- Elektriciteit is niet nodig voor het gebruik ervan.
- Het bestaat uit een kern, mantel, spanners, bekleding en mantel.
- De kern is van plastic of germanium en siliciumoxide.
- In zijn kern is er een grotere breking dan in zijn omhulsel.
- Het wordt gebruikt op het gebied van telecommunicatie.
- De transmissiesnelheid is hoger dan die van gewone kabels.
- Ze zijn immuun voor elektromagnetische interferentie.
- Ze worden gebruikt met LAN om lange afstanden te kunnen verzenden.
- De dikte is 0,1 millimeter dik en transparant.
- Het bestaat uit een lichtbron (LED of laser); een zendmedium (glasvezel); en de lichtdetector (fotodiode).
Glasvezel-toepassingen
Optische vezels kunnen worden gebruikt als conventionele draden, zowel in omgevingen met gegevensverwerkingssystemen in autonome omgevingen. Bijvoorbeeld in vliegtuigen, in geografische netwerken of de systemen van lange stedelijke lijnen die worden ondersteund door telefoonmaatschappijen.
