Quang học là khoa học nghiên cứu các quy luật và tính chất của ánh sáng, sự khúc xạ và hấp thụ của nó, và các phương tiện truyền thông của mắt trong mối quan hệ đó. Nó cũng có thể được ghi nhận là hoạt động chuyên nghiệp của việc chuẩn bị đơn thuốc nhãn khoa, cấp phát kính mắt, chế tạo và lắp kính áp tròng. Nó cũng đề cập đến thiết bị được tạo thành từ thấu kính và gương, được sử dụng để xem các bản in và bản vẽ phóng to. Nó cũng có thể được định nghĩa là quan điểm khi xem xét một vấn đề hoặc điều gì đó khác. Biết các định luật quang học cho phép chúng ta hiểu cách hình ảnh được hình thành.
Quang học là gì
Mục lục
Nó là khoa học thuộc về vật lý nghiên cứu các quy luật, hành vi, thành phần và biểu hiện của ánh sáng. Từ này xuất phát từ tiếng Latinh, có nghĩa là "liên quan đến tầm nhìn." Nói chung, ánh sáng nhìn thấy, bức xạ hồng ngoại và tia cực tím được nghiên cứu, vì nó là một loại bức xạ điện từ.
Bởi vì nó nghiên cứu ánh sáng, sự bắt giữ, giải thích và các hiện tượng khác nhau của nó, nhiều người khác sử dụng khoa học này. Nhờ đó, các thiết bị như thấu kính có thể được phát triển, được sử dụng để phát minh ra các thiết bị phục vụ mục đích khoa học như kính hiển vi, kính viễn vọng, hệ thống cáp quang, gương, do đó rất có lợi cho các lĩnh vực y học, kỹ thuật, thiên văn, sinh học và nhiếp ảnh..
Ngoài ra, khi nói về quang học là gì, thuật ngữ này đề cập đến hoạt động chuyên môn áp dụng hiệu chỉnh cho thị lực của con người, bao gồm nhãn khoa và đo thị lực, do đó, sau các nghiên cứu khác nhau về thị lực của con người, có thể cung cấp sự cải thiện của nó thông qua các thiết bị truyền quang học được gọi là thấu kính, và do đó những khiếm khuyết trong cách cảm nhận ánh sáng trong mắt, được bổ sung và cải thiện với những điều chỉnh cần thiết.
Liên quan đến nhiếp ảnh quang học, vì máy ảnh là một thiết bị ghi lại và xử lý ánh sáng thông qua một hệ thống phức tạp của các yếu tố hoạt động như mắt người, cơ thể để cảm nhận ánh sáng và màu sắc, để cuối cùng giải thích óc. Máy ảnh sẽ tạo ra như thế này, những gì trong bộ não con người sẽ được phản ánh mỗi khi một thứ gì đó được nhìn thấy bằng mắt.
Thuật ngữ này cũng thường được đề cập đến một quan điểm hoặc ý kiến về một số khía cạnh hoặc tình huống. Nó được gọi là "quang học", bởi vì điểm nhìn này sẽ theo "tầm nhìn" hoặc với "mắt đang nhìn nó."
Quang học và tầm nhìn của con người
Quang học, đối tượng nghiên cứu của nó là ánh sáng, có liên quan đến thị giác của con người. Mắt là cơ quan thụ cảm ánh sáng hoàn hảo, vì sự phức tạp của nó cho phép ánh sáng đi qua chúng, điều chỉnh khả năng bắt và tạo ra hình dạng, màu sắc, sắc thái, độ sâu và kết cấu cho các đối tượng, địa điểm hoặc người ở phía trước. các.
Hệ thống phức tạp này không chỉ được tạo thành từ mắt, nó còn liên quan đến não, bộ não chịu trách nhiệm xử lý hình ảnh được chụp bởi cơ quan thị giác nói trên.
Mắt chủ yếu bao gồm:
- Giác mạc:
Nó là phần tiếp xúc với bên ngoài và thành phần trong suốt của nó bao phủ thấu kính và mống mắt.
- Iris:
Nó là một cơ giãn nở làm tăng và giảm kích thước của đồng tử. Trong đó màu sắc của mắt được xác định.
- Học sinh:
Đó là lỗ ở trung tâm của mống mắt điều chỉnh sự truyền của ánh sáng.
- Tinh thể:
Nó nằm phía sau mống mắt và là "thấu kính" và thực hiện tiêu điểm của tầm nhìn. Độ cong và độ dày của nó sẽ thay đổi khi bạn lấy nét tùy theo khoảng cách với những gì bạn đang quan sát.
- Thủy dịch:
Nó là một chất lỏng nằm giữa thủy tinh thể và giác mạc, nuôi dưỡng cả hai phần, cho phép nhãn áp không đổi.
- Củng mạc:
Nó là thứ bao phủ và bảo vệ nhãn cầu, mang lại màu trắng cho nó. Phần trước gắn với giác mạc, và phần sau gắn với dây thần kinh thị giác.
- Kết mạc:
Nó là một lớp màng bao phủ củng mạc, cho phép khử trùng và bôi trơn mắt.
- Choroid:
Đây là phần mà các mạch máu và mô liên kết được tìm thấy, giữ cho mắt được cung cấp oxy, nuôi dưỡng và có nhiệt độ ổn định.
- Khiếu hài hước tinh tế:
Nó là một chất lỏng sền sệt có trong toàn bộ nhãn cầu, tạo cho nhãn cầu độ cứng, để đệm các tác động, cố định võng mạc và duy trì nhãn áp.
- Võng mạc:
Đây là cấu trúc quan trọng nhất, vì chính nó là cơ quan tiếp nhận của thị giác. Trong đó có sự hiện diện của tế bào hình que (tế bào cảm thụ quang nhạy cảm với ánh sáng và không cảm nhận màu sắc) và tế bào hình nón (tế bào cảm thụ ảnh có nhiệm vụ cảm nhận màu sắc).
- Thần kinh thị giác:
Nó là một trong mười hai dây thần kinh sọ, và là một tập hợp các sợi dẫn truyền đến co thắt thị giác não (nơi các sợi của cả hai mắt giao nhau), nơi thông tin thị giác thu được sẽ được gửi đến não dưới dạng tín hiệu điện.
Quang học của nhiếp ảnh
Trong lĩnh vực nhiếp ảnh, nó là một trong những lĩnh vực được hưởng lợi từ những gì quang học nghiên cứu, vì nó là khái niệm cơ bản tuyệt vời.
Máy ảnh chụp ảnh là một thiết bị cho phép chụp ảnh thông qua các thành phần của nó có trong thân máy. Phát minh này được tạo ra bằng cách mô phỏng tầm nhìn hữu cơ (mắt), đạt được một khoảnh khắc duy nhất và không thể lặp lại vĩnh viễn.
So với mắt, máy ảnh có các yếu tố tương tự và chức năng của nó cũng giống nhau. Để chụp được một bức ảnh đẹp, bạn phải biết một số khái niệm cơ bản cần lưu ý:
- Tốc độ màn trập
Đó là tốc độ mà máy ảnh cho phép ánh sáng đi vào cảm biến của nó. Nó làm như vậy thông qua màn trập (cò súng), sẽ điều chỉnh thời gian mà nó sẽ vẫn mở. Quá trình này được gọi là tiếp xúc.
- Độ sâu của trường
Độ tương phản giữa những vùng được chụp sẽ sắc nét so với những vùng không được lấy nét tốt. Ở đây tiêu điểm được xử lý, là tiêu điểm sẽ có điểm sắc nét, có thể có khoảng cách ở phía trước và phía sau, xuất hiện mất nét.
- Độ nhạy ISO
Là một yếu tố quan trọng trong tam giác phơi sáng (cũng tạo nên một phần tốc độ màn trập và độ mở của màng chắn). Điều này xác định lượng ánh sáng mà máy ảnh yêu cầu để chụp ảnh.
- Cân bằng trắng
Quá trình này là nơi mà mức độ màu trong ảnh được chống lại. Nó đạt được thông qua việc điều chỉnh chính xác ba màu cơ bản trong ánh sáng (đỏ, lục và lam).
Biết những khía cạnh này, bạn sẽ có thể chọn một máy ảnh đúng hơn tùy theo mục đích mà nó được mua. Các phần quan trọng nhất của nó là:
Quang học cổ điển là gì
Nó là cái được tạo thành từ quang học vật lý và quang học hình học, trong đó cả hai đều mô tả ánh sáng như những hiện tượng khác nhau, vì một bên cho rằng nó là không điều tiết, trong khi bên kia là một xung lực truyền theo một đường thẳng. Để hiểu quang học cổ điển là gì, cần phải biết cả hai mô hình:
Quang học hình học
Quang học hình học giải thích rằng ánh sáng có tốc độ không đổi và lan truyền như các tia truyền theo đường thẳng, tia này sẽ bị lệch khi chạm tới một bề mặt hoặc sẽ bị phản xạ, vì vậy nó bị chi phối bởi các định luật phản xạ và khúc xạ của ánh sáng, mà không tính đến các hiện tượng khác.
Mô hình này cho phép thu được các công thức của gương và thấu kính thông qua hình học và nghiên cứu các hiện tượng như cầu vồng, lăng kính và sự truyền ánh sáng.
Quang học vật lý
Trong quang học vật lý, sự truyền ánh sáng là sóng, có các đặc tính của sóng điện từ. Do đó, nó tính đến các hiện tượng như giao thoa, nhiễu xạ, phản xạ và truyền qua.
Loại quang học này được sử dụng để dự đoán hoạt động của một hệ thống quang học sẽ như thế nào mà không cần biết sóng đang bị kích động trong môi trường nào. Chúng được coi là sóng điện từ bởi vì chúng cũng truyền với tốc độ của chúng, đó là lý do tại sao chúng được coi là như vậy hiện nay, ngoại trừ mô hình lượng tử (ánh sáng là một hạt và nó là một sóng), với kiến thức về nó là gì quang học cổ điển.
Các yếu tố của quang học
Có một số yếu tố trong lĩnh vực này phải được biết để xác định thế nào là quang học. Cụ thể như sau:
- Sóng điện từ
Chúng là những sóng không yêu cầu bất kỳ phương tiện vật lý nào để lan truyền.
- Tần số
Đó là số lần sóng lặp lại trong một giây. Tần số của những sóng này sẽ xác định một màu sắc, vì mỗi sóng dao động với một màu khác nhau.
- Tia và chùm ánh sáng
Các tia sáng đến từ mô hình hình học trong đó chúng sẽ là đường tưởng tượng trên đường đi của chúng. Chùm sáng là tập hợp các tia hoặc hạt (phương pháp lượng tử) có cùng nguồn gốc được lan truyền mà không bị tán xạ.
- Bước sóng và màu sắc
Đó là quãng đường mà ánh sáng đã đi được khi thực hiện một dao động hoàn toàn. Theo bước sóng, màu sắc được đo.
- Bóng ma
Nó là một khái niệm quan trọng trong các yếu tố của quang học, vì nó là tập hợp của tất cả các tần số dao động của sóng điện từ, trong trường hợp này là ánh sáng.
- Suy ngẫm
Có hai dạng: ảnh phản chiếu trong gương và phản xạ khuếch tán. Đầu tiên mô tả độ sáng trong gương, có phản xạ đơn giản và có thể dự đoán được, cho phép hình ảnh phản chiếu gần với thực tế. Cái thứ hai đề cập đến cái được tạo ra trên các bề mặt không sáng bóng, mà sự phản chiếu của chúng chỉ có thể được mô tả theo thống kê.
- Sự phân tán
Đó là khi các tần số ánh sáng khác nhau có tốc độ khác nhau, vì ánh sáng là sự kết hợp của tất cả các màu (tần số). Một ví dụ trong tự nhiên là cầu vồng.
Ảo ảnh quang học là gì
Đó là nhận thức sai lầm về các đặc điểm của một đối tượng, tập hợp, con người hoặc bất kỳ hình ảnh nào đang được nhìn thấy, tức là chúng khác xa với thực tế khách quan. Để biết ảo ảnh quang học là gì, cần phải tính đến rằng trong quá trình này, các yếu tố tâm lý và sinh lý đóng một vai trò quan trọng.
Tâm lý, bởi vì trong những trường hợp này, não hiểu sai thông tin thị giác được thu nhận và sinh lý, bởi vì nó sẽ phụ thuộc vào việc đối tượng đang được nhìn một cách mãnh liệt, điều này ảnh hưởng đến các thụ thể của võng mạc.
Sợi quang học là gì
Nó là một sợi dây siêu mịn trong suốt, được làm bằng nhựa hoặc thủy tinh, qua đó các xung ánh sáng được truyền đi. Nó là một phương tiện truyền dẫn thường được sử dụng trong mạng dữ liệu. Độ dày của nó tương tự như tóc của con người. Những xung ánh sáng này truyền một lượng lớn thông tin, tín hiệu truyền hình, Internet, liên lạc qua điện thoại, v.v.
Đặc điểm sợi quang
- Điện không cần thiết để sử dụng.
- Nó được tạo thành từ lõi, lớp áo, bộ căng, lớp bọc và áo khoác.
- Lõi của nó là nhựa hoặc gecmani và oxit silic.
- Trong lõi của nó có một khúc xạ lớn hơn trong vỏ của nó.
- Nó được sử dụng trong lĩnh vực viễn thông.
- Tốc độ truyền của nó vượt xa so với cáp thông thường.
- Chúng miễn nhiễm với nhiễu điện từ.
- Chúng được sử dụng với mạng LAN để có thể truyền tải tầm xa.
- Độ dày của nó dày 0,1 mm và trong suốt.
- Nó bao gồm một nguồn sáng (LED hoặc laser); một phương tiện truyền dẫn (cáp quang); và bộ dò ánh sáng (điốt quang).
Ứng dụng cáp quang
Sợi quang có thể được sử dụng như dây thông thường, cả trong môi trường hệ thống xử lý dữ liệu trong môi trường tự trị. Ví dụ, trong máy bay, trong mạng địa lý hoặc hệ thống đường dây dài đô thị do các công ty điện thoại hỗ trợ.
