Akustik, sesi inceleyen bir bilim dalıdır. Katı, sıvı veya gaz halindeki maddelerde dalga yayılımının fiziksel özelliklerini inceler. Bunlar arasında gürültüye yol açan titreşimlerin ve gürültünün kontrolü de vardır.
Optik, ışık hareketlerini, özelliklerini, ışığın diğer maddelerle etkileşimini inceleyen; fiziğin ışığın ölçümünü ve sınıflandırması ile uğraşan bir alt dalı. Optik, genellikle gözle görülebilen ışık dalgalarının ve gözle görülemeyen morötesi ve kızılötesi ışık dalgalarının hareketini inceler. Çünkü ışık bir elektromanyetik dalgadır ve diğer elektromanyetik dalga türleri ile benzer özellikler gösterir.
Elektromanyetik radyasyon, elektromanyetik ışınım, elektromanyetik dalga ya da elektromıknatıssal ışın bir vakum veya maddede kendi kendine yayılan dalgalar formunu alan bir olgudur. Elektromanyetik dalgalar, yüklü bir parçacığın ivmeli hareketi sonucu oluşan, birbirine dik elektrik ve manyetik alan bileşeni bulunan ve bu iki alanın oluşturduğu düzleme dik doğrultuda yayılan, yayılmaları için ortam gerekmeyen, boşlukta c ile yayılan enine dalgalardır. Elektromanyetik dalgalar, frekansına göre değişik tiplerde sınıflandırılmıştır. Bu tipler sırasıyla :
- Radyo dalgaları
- Mikrodalgalar
- Terahertz radyasyonu
- Kızılötesi ışınım
- Görünür ışık
- Morötesi ışınım
- X-ışınları ve
- Gama ışınlarıdır.
Işık veya görünür ışık, elektromanyetik spektrumun insan gözü tarafından algılanabilen kısmı içindeki elektromanyetik radyasyon. Görünür ışık genellikle 400-700 nanometre (nm) aralığında ya da kızılötesi ve morötesi arasında 4.00 × 10−7 ile 7.00 × 10−7 m dalga boyları olarak tanımlanır. Bu dalga boyu yaklaşık 430-750 terahertz (THz) frekans aralığı anlamına gelir.
Fotoelektrik etki ya da fotoemisyon, ışık bir maddeyi aydınlattığında elektronların ya da diğer serbest taşıyıcıların ortaya çıkmasıdır. Bu bağlamda ortaya çıkan elektronlar, fotoelektronlar olarak adlandırılır. Bu olay genellikle elektronik fiziğinde hatta kuantum kimyası ya da elektrokimya gibi alanlarda çalışılır.
Lazer ışığın uyarılmış radyasyon ile yükseltilmesini sağlayan bir optik düzenektir. İsmini "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" kelimelerinin baş harflerinden alır ve bu, "ışığın uyarılmış ışıma ile yükseltilmesi" anlamına gelir. İlk lazer, 1960 yılında Theodore Maiman tarafından Charles Townes ve Arthur L. Schawlow'un teorileri baz alınarak üretilmiştir. Lazerin ışıktan daha düşük mikrodalgafrekanslarında çalışan versiyonu olan "maser" ise Townes tarafından 1953 yılında bulunmuştur.
Spektrum ya da tayf, renklerin, seslerin, elektromanyetik dalgaların ya da diğer fiziksel gerçeklerin, belli bir değer kümesi ile sınırlanmadan birbiri ardına süreklilik içinde sonsuz değişmesi durumudur.
Fizik ve astronomide kırmızıya kayma diye tanımlanan fenomen, bir cisimden yayılan ışımanın dalga boyunun artmasıdır. Görülebilen ışık için bu ışığın renginin elektromanyetik tayfın kırmızı yöne doğru kaymasıdır. Tersine dalga uzunluğunun azalması, maviye kayma olarak bilinir. Kâinat'ta gözlenen galaksilerden gelen ışığın birkaç istisnaî durum dışında tayfın hep kırmızı bölgesine kaydığı gözlenir. Edwin Hubble, bu gözlemin sonucunda Kâinat'ın yönden bağımsız olarak genişlediğini söylemiştir.
Rayleigh saçılımı, ışığın veya diğer elektromanyetik radyasyonun, ışığın dalga boyundan daha küçük tanecikler tarafından saçılımını ifade eder. Bu isim, İngiliz fizikçi Lord Rayleigh'ın adına ithafen verilmiştir.
Optik mühendisliği, fizik mühendisliğinin alan, sektör ve/veya alt dallarından biridir. Diğer kimi alanlarda da kısmen ve çok sınırlı optik ya da optik bağıntılı eğitimler veriliyor olsa da, bunlardan hareketle bir optik mühendisliğinin çıkması olanaklı değildir. Optik kelimesi genel olarak göze ve görmeye aittir.Hem buradan hem de genel olarak fizik ve fizik mühendisliği bilgilerinden kolayca yakalanmalıdır ki söz konusu olan iki unsur EM (elektromanyetik) radyasyon ile materyal ortam 'dır. Bu iki unsur görme işinde de vardır; ışık ile görülen şey ya da ışık ile göz. Dolayısı ile optik mühendisliği açısından sadece ışık ya da EM bilgisi tümü ile yetersiz olup ama aynı zamanda atomik-moleküler ve nükleer düzeyde malzeme bilgisi zorunluluktur. Materyal ortam bilgisi sadece EM radyasyon ile etkileşim noktasında gerekli değildir, materyal ortam aynı zamanda EM radyasyonun kaynağı olarak ele alınmak zorundadır. Çünkü ışık ve diğer tür radyasyonlar malzemelerin ya da ortamların yüklü parçacıklarının ivmeli hareketlerinden kaynaklanmaktadır. Yani ışığı elde edebilmek için ve hatta onu çeşitli modifikasyonlara uğratıp mühendisçe kullanabilmek için malzeme bilgisi zorunluluktur.
Spektroskopi elektromanyetik radyasyon ile maddenin etkileşiminin radyasyonun dalga boyu veya frekansının bir fonksiyonu olarak ortaya çıkan elektromanyetik spektrumu (tayf) ölçen ve yorumlayan bir çalışma alanıdır. Başka bir deyişle, elektromanyetik spektrumun tüm bantlarında görünür ışıktan kaynaklı olarak meydana gelen bir kesin renk çalışmasıdır.
Yansıma, homojen bir ortam içerisinde dalgaların yansıtıcı bir yüzeye çarparak yön ve doğrultu değiştirip geldiği ortama geri dönmesi olayına denir. Yansımanın genel örnekleri ışık, ses ve su dalgalarıdır. Düzlem aynalarda yansıma, saydam ortamda hareket eden ışığın herhangi bir yüzeye çarpıp geri dönmesi olayıdır. Yansıma olayında ışığın hızı, frekansı, rengi yani hiçbir özelliği değişmez. Sadece hareket yönü değişir.
Kozmik mikrodalga arka planı, 1964 yılında keşfedilen ve bütün evreni dolduran bir elektromanyetik dalgadır. 2,725 kelvin sıcaklığındaki kara cisimin ısıl ışınımına denk gelen eden 160,2 GHz frekansında ve 1,9 mm dalga boyunda olduğu COBE uydusu tarafından atmosfer dışında hassas olarak ölçülmüştür. Fon ışıması, evrenin en uzağından yani Büyük Patlama'dan geldiği düşünülen elektromanyetik ışımadır. Bu ışımayı birçok radyo astronom ve fizikçi Büyük Patlama'nın en büyük kanıtı sayarlar.
Fotonik, bir fiziksel parçacık olan elektronun belirli çerçevedeki uygulama/kullanım alanına elektronik denildiği gibi, yine elektromanyetik radyasyonun partiküler karakter sergilediği için bir parçacık olarak ele alınan kuantumu yani fotonunun belirli çerçevedeki kullanım/uygulama alanlarının teorik zeminine verilen isim.
Atmosferik dağılım başlıca şu şekilde gösterilir:
- Optiksel atmosferik dağılım
- Radyo dalgaları dağılımı, dünyanın iyonosferinden gelen radyo frekansları ya da daha düşük frekanslardır.
- Ses dalgaları, ses geometrik objelerin köşelerinden geçerkenki ses dalgalarının bükümüdür. Kaynak katı bir cisim tarafından engellense dahi, bu etki sesin duyulabilmesini sağlar. Ses dalgaları katı cisimlerin etrafını gözle görülür bir şekilde büker.
Elektrooptik sensör, ışığı dönüştüren veya bir elektronik sinyal halinde ışıktaki değişimi sağlayan elektronik detektörlerdir. Bu sensörler birçok endüstriyel ve tüketici alanlarda kullanılır. Örneğin:
- Karanlığa tepkisel olarak otomatik yanan lambalar,
- Bir nesne ile bir ışık huzmesi kesiştiği zaman aktif olan konum sensörleri,
- Bir fotografik flaşı senkronize etmek için kullanılan flaş algılaması
- Bir nesnenin mesafesinin, yokluğunun ya da varlığının saptanması için kullanılan fotoelektrik sensörler
Atomik, moleküler ve optik fizik, bir ya da birkaç atomun ölçeğinde, madde-madde ve ışık-madde etkileşimi çalışmadır ve enerji, birkaç elektron voltları etrafında ölçeklenir. Üç alanla yakından ilişkilidir. AMO teorisi, klasik, yarı klasik ve kuantum işlemlerini kapsar. Tipik olarak, teori ve emisyon uygulamaları, elektromanyetik yayılım ve emilme, spektroskopi analizi, lazer ve mazerlerin kuşağı ve genel olarak maddenin optik özellikleri, uyarılmış atom ve moleküllerden, bu kategorilere ayrılır.
Brillouin saçılması Leon Brillouin'den sonra isimlendirilmiştir. Işığın saydam bir cisimden geçmesiyle birlikte ve maddeyle etkileşime girmesiyle birlikte periyodik uzaysal ve zamansal farklılıkları maddenin yansıtıcı indeksinde oluşturmaktadır. Optikte de belirtildiği gibi, yansımanın indeksi saydam malzemede deformasyonla oluşmaktadır.
Optik cihaz veya optik alet, bir görüntünün görünümünü geliştirmek amacıyla ışık dalgalarını yönlendiren veya bir dizi karakteristik özelliklerini belirlemek amacıyla ışık dalgalarını analiz etmede kullanılan bir araçtır.
Zayıflama, bir ortam boyunca kademeli akı yoğunluğunun kaybıdır. Örneğin, koyu renkli gözlükler güneş ışığını, kurşun X ışınlarını zayıflatır ve su ve hava hem ışığı hem de sesi değişken zayıflama oranlarında zayıflatır.
