L'optique est la science qui étudie les lois et les propriétés de la lumière, sa réfraction et son absorption, et les médias de l'œil dans cette relation. Il peut également être noté comme la pratique professionnelle de la préparation de prescriptions de lentilles ophtalmiques, la distribution de lunettes, la fabrication et l'ajustement de lentilles de contact. Il se réfère également à l'appareil constitué de lentilles et de miroirs, qui est utilisé pour visualiser des impressions et des dessins agrandis. Il peut également être défini comme un point de vue lors de l'examen d'un problème ou autre. Connaître les lois de l'optique nous permet de comprendre comment les images se forment.
Qu'est-ce que l'optique
Table des matières
C'est la science appartenant à la physique qui étudie les lois, le comportement, la composition et les expressions de la lumière. Ce mot vient du latin, qui signifie «relatif à la vision». En général, la lumière visible, le rayonnement infrarouge et ultraviolet sont étudiés, car il s'agit d'un type de rayonnement électromagnétique.
Parce qu'il étudie la lumière, sa capture, son interprétation et ses différents phénomènes, beaucoup d'autres utilisent cette science. Grâce à lui, des dispositifs tels que des lentilles ont pu être développés, qui ont été utilisés pour l'invention de dispositifs à des fins scientifiques tels que microscopes, télescopes, systèmes à fibres optiques, miroirs, favorisant ainsi les domaines de la médecine, de l'ingénierie, de l'astronomie, de la biologie et de la photographie..
Aussi, quand on parle de ce qu'est l'optique, le terme fait référence à la pratique professionnelle de l'application de la correction à la vision humaine, qui comprend l'ophtalmologie et l' optométrie, de sorte que, après différentes études de la vision humaine, peut offrir son amélioration grâce à des dispositifs de transmission optique appelés lentilles, et donc les déficiences dans la façon de percevoir la lumière dans les yeux, est complétée et améliorée avec les ajustements nécessaires.
Il s'agit de la photographie optique, car l'appareil photo est un appareil qui enregistre et traite la lumière à travers un système complexe d'éléments fonctionnant comme l'œil humain, le corps pour détecter la lumière et la couleur, pour enfin interpréter le cerveau. Les caméras produiraient comme ceci, ce qui dans le cerveau humain serait reflété chaque fois que quelque chose est vu à travers les yeux.
Le terme désigne également généralement un point de vue ou une opinion sur un aspect ou une situation. On l'appelle «optique», car ce point de vue sera en fonction de la «vision» ou de «l'œil qui la regarde».
Optique et vision humaine
L'optique, dont l'objet d'étude est la lumière, est liée à la vision humaine. L'œil est l'organe photorécepteur parfait, car sa complexité permet à la lumière de les traverser, d'ajuster sa capture et de donner forme, couleur, nuances, profondeur et textures aux objets, lieux ou personnes devant lui. la.
Ce système complexe n'est pas seulement constitué de l'œil, il implique également le cerveau, qui est en charge de traiter les images captées par ledit organe visuel.
L'œil est principalement composé de:
- La cornée:
C'est la partie qui est en contact avec l'extérieur et sa composition transparente recouvre la lentille et l'iris.
- Iris:
C'est un muscle dilatateur qui augmente et diminue la taille de la pupille. Dans celui-ci, la couleur des yeux est définie.
- Élève:
C'est le trou au centre de l'iris qui régule le passage de la lumière.
- Cristalline:
Il est situé derrière l'iris et constitue la «lentille» et effectue les foyers de vision. Sa courbure et son épaisseur varient au fur et à mesure que vous faites la mise au point en fonction de la distance de ce que vous observez.
- Humeur aqueuse:
C'est un liquide qui se trouve entre le cristallin et la cornée, alimentant les deux parties, permettant à la pression oculaire d'être constante.
- Sclérotique:
C'est ce qui recouvre et protège le globe oculaire, ce qui lui donne sa couleur blanche. La partie antérieure est attachée à la cornée et la partie postérieure au nerf optique.
- Conjonctive:
C'est une membrane qui recouvre la sclère, permettant la désinfection et la lubrification de l'œil.
- Choroïde:
C'est la partie où se trouvent les vaisseaux sanguins et le tissu conjonctif, qui maintient l'œil oxygéné, nourri et à température constante.
- Humour vitreux:
C'est un liquide gélatineux qui est présent dans tout le globe oculaire, lui donnant de la fermeté, pour amortir les chocs, fixer la rétine et maintenir la pression intraoculaire.
- Rétine:
C'est la structure la plus importante, car c'est l'organe récepteur de la vision elle-même. En elle se trouve la présence de bâtonnets ou bâtonnets (cellule photo-réceptrice sensible à la lumière et ne perçoit pas les couleurs) et de cônes (cellules photo-réceptrices chargées de percevoir la couleur).
- Nerf optique:
C'est l'un des douze nerfs crâniens, et c'est un ensemble de fibres qui transmet au chiasme optique cérébral (où les fibres des deux yeux se croisent), où les informations visuelles capturées sont envoyées au cerveau sous forme de signaux électriques.
L'optique de la photographie
Dans le domaine de la photographie, c'est l' un des domaines qui a bénéficié de ce qu'étudie l'optique, car c'est le concept de base par excellence.
La caméra photographique est un dispositif qui permet de capturer des images à travers ses composants présents dans le corps de la caméra. Cette invention a été créée en émulant la vision organique (l'œil), réalisant un moment unique et irremplaçable en permanence.
Par rapport à l'œil, l'appareil photo a des éléments similaires et sa fonctionnalité est la même. Afin de capturer une bonne photo, vous devez connaître certains concepts de base à prendre en compte:
- Vitesse d'obturation
C'est la vitesse à laquelle la caméra laisse entrer la lumière dans son capteur. Il le fait via l'obturateur (déclencheur), qui régulera le temps qu'il restera ouvert. Ce processus est appelé exposition.
- Profondeur de champ
C'est le contraste entre les zones à photographier qui est net par rapport à celles qui ne sont pas bien mises au point. Ici, le point focal est manipulé, qui est celui qui aura le point de netteté, pouvant avoir une distance devant et derrière lui, apparaissant flou.
- Sensibilité ISO
Est un élément important dans le triangle d'exposition (dont font également partie la vitesse d'obturation et l'ouverture du diaphragme). Cela définit la quantité de lumière dont un appareil photo a besoin pour prendre une photo.
- balance des blancs
C'est dans ce processus que les niveaux de couleur des photos sont neutralisés. Il est obtenu grâce à l'ajustement correct des trois couleurs de base de la lumière (rouge, vert et bleu).
Connaissant ces aspects, il sera possible de choisir un appareil photo plus correctement en fonction du but pour lequel il est acquis. Les parties les plus importantes sont:
Qu'est-ce que l'optique classique
C'est celui qui est composé d'optique physique et d'optique géométrique, où tous deux décrivent la lumière comme des phénomènes différents, puisque l'un établit qu'elle est ondulatoire, tandis que l'autre est une impulsion qui se déplace en ligne droite. Pour comprendre ce qu'est l'optique classique, il est nécessaire de connaître les deux modèles:
Optique géométrique
L'optique géométrique explique que la lumière a une vitesse constante et se propage sous forme de rayons qui se déplacent en ligne droite, qui seront déviés lorsqu'ils sont atteints avec une surface ou seront réfléchis, de sorte qu'elle est régie par les lois de réflexion et de réfraction de la lumière, sans prendre en compte d'autres phénomènes.
Ce modèle permet d'obtenir les formules des miroirs et des lentilles par la géométrie, et l' étude de phénomènes tels que l'arc-en-ciel, les prismes et la propagation de la lumière.
Optique physique
En optique physique, la propagation de la lumière est une onde, qui a les caractéristiques d'une onde électromagnétique. Par conséquent, il prend en compte des phénomènes tels que l'interférence, la diffraction, la réflectivité et la transmittance.
Ce type d'optique est utilisé pour prédire le comportement d'un système optique sans savoir dans quel milieu les ondes sont agitées. Ils sont considérés comme des ondes électromagnétiques car ils voyagent également à leur vitesse, c'est pourquoi ils sont considérés comme tels à l'heure actuelle, à l'exception du modèle quantique (la lumière est une particule et c'est une onde), avec lequel la connaissance de ce qu'elle est optique classique.
Éléments d'optique
Il y a plusieurs éléments dans ce domaine qu'il faut connaître pour définir ce qui est optique. À savoir, ce qui suit:
- Ondes électromagnétiques
Ce sont ces ondes qui ne nécessitent aucun moyen physique pour leur propagation.
- La fréquence
C'est le nombre de fois par seconde que l'onde se répète. La fréquence de ces ondes déterminera une couleur, puisque chacune vibre à une autre.
- Rayons et faisceaux de lumière
Les rayons lumineux proviennent du modèle géométrique dans lequel ils seraient la ligne imaginaire de leur trajet. Les faisceaux de lumière sont l'ensemble des rayons ou particules (méthode quantique) de même origine propagés sans diffusion.
- Longueur d'onde et couleur
C'est la distance que la lumière a parcourue lors d'une vibration complète. Selon la longueur d'onde, les couleurs sont mesurées.
- Le spectre
C'est un concept important dans les éléments de l'optique, car c'est l'ensemble de toutes les fréquences vibratoires des ondes électromagnétiques, dans ce cas, de la lumière.
- Réflexion
Il existe deux types: l' image miroir et la réflexion diffuse. Le premier décrit la luminosité des miroirs, dont le reflet est simple et prévisible, ce qui permet des images réfléchies proches de la réalité. Le second fait référence à celui généré sur des surfaces non brillantes, dont la réflexion ne peut être décrite que statistiquement.
- Dispersion
C'est lorsque différentes fréquences de lumière ont des vitesses différentes, car la lumière est la combinaison de toutes les couleurs (fréquences). Un exemple dans la nature est l'arc-en-ciel.
Que sont les illusions d'optique
C'est la perception erronée des caractéristiques d'un objet, d'un ensemble, d'une personne ou de toute image que l'on voit, c'est-à-dire qu'ils sont loin de la réalité objective. Pour savoir ce que sont les illusions d'optique, il est nécessaire de prendre en compte que dans ce processus, les facteurs psychologiques et physiologiques jouent un rôle important.
Le psychologique, car dans ces cas, le cerveau interprète mal les informations visuelles qui sont capturées, et physiologique, car cela dépendra du fait que l'objet est regardé intensément, ce qui affecte les récepteurs de la rétine.
Qu'est-ce que la fibre optique
C'est un fil transparent super fin, en plastique ou en verre, à travers lequel des impulsions de lumière sont envoyées. C'est un support de transmission généralement utilisé dans les réseaux de données. Son épaisseur est similaire à celle d'un cheveu humain. Ces impulsions lumineuses transmettent de grandes quantités d'informations, un signal de télévision, Internet, des communications téléphoniques, etc.
Caractéristiques de la fibre optique
- L'électricité n'est pas nécessaire pour son utilisation.
- Il est composé d'un noyau, d'un manteau, de tendeurs, d'un revêtement et d'une veste.
- Son noyau est en plastique ou en germanium et oxyde de silicium.
- Dans son noyau, il y a une plus grande réfraction que dans sa couverture.
- Il est utilisé dans le domaine des télécommunications.
- Sa vitesse de transmission dépasse celle des câbles ordinaires.
- Ils sont immunisés contre les interférences électromagnétiques.
- Ils sont utilisés avec le LAN pour pouvoir transmettre à longue portée.
- Son épaisseur est de 0,1 millimètre d'épaisseur et transparente.
- Il se compose d'une source lumineuse (LED ou laser); un support de transmission (fibre optique); et le détecteur de lumière (photodiode).
Applications de fibre optique
Les fibres optiques peuvent être utilisées comme des fils conventionnels, aussi bien dans des environnements de systèmes de traitement de données qu'en environnements autonomes. Par exemple, dans les avions, dans les réseaux géographiques ou les systèmes de longues lignes urbaines soutenues par les compagnies de téléphone.
