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.
Sapınç veya aberasyon, gerçek görüntünün, basit bir teorinin tahminlerinden olan farklılıklarına denir.
Snell yasası ışığın geldiği ortamın kırıcılık indisiyle geliş doğrultusunun normalle yaptığı açının sinüsünün, ışığın gittiği ortamın kırıcılık indisiyle gidiş doğrultusunun normalle yaptığı açının sinüsüyle çarpımına eşitlenmesiyle oluşan formüle dayalı fiziğin optik dalında yer alan bir yasadır.
Brewster açısı, belirli bir polarizasyona sahip ışığın transparan bir dielektrik yüzeyden mükemmel şekilde geçip hiç yansımadığı geliş açısıdır. Bu açıda "polarize olmamış" bir ışık gelirse, yüzeyden yansıyan bu ışık dolayısıyla mükemmel polarizedir. Bu özel geliş açısına İskoç fizikçi Sir David Brewster'dan sonra (1781-1868) kendisinin ismi verilmiştir.
Fraunhofer kırınımı ya da uzak-alan kırınımı dalganın uzak bölgelerde yayıldığı durumlarda uygulanan bir Kirchhoff-Fresnel kırınımı yaklaşımıdır.
Değişken indis optiği, kırıcılık indisi kendi içinde değişen merceklerin üretimini ve niteliklerini inceleyen bir bilim dalıdır. Bu mercekler şekilleri üzerinde bir değişiklik yapılmaksızın sıradan küresel merceklerde oluşan aberasyonları giderebilir. Değişken indisli mercekler küresel, eksenel ve açısal kırıcılık derecelerine sahip olabilir.
İnce filmde girişim, ince bir film tabakasında alt ve üst sınırlarından yansıyan ışık dalgaları birbirlerine müdahale ettiğinde ortaya çıkan desene ince filmlerde girişim denir. Bu yeni dalga incelemesi sonucunda bileşenlerin yansıyan yüzeyleri hakkında bilgi verir. İnce filmler ticari uygulama alanlarında da karşımıza çıkar. Yansıma önleyici kaplamalar, aynalar, optik filtrelerde de uygulanır.
Young deneyi olarak da bilinen çift-yarık deneyi, ışığın dalga özelliği sergilediğini gösterir. Fotoelektrik etkisi ışığın dalga özelliğinin yanı sıra parçacık özelliği de sergilediğini gösterir. Deneyin basit versiyonunda lazer ışını gibi bağdaşık bir ışık kaynağı, iki paralel yarık açılmış ince bir levhayı aydınlatır ve yarıktan geçen ışık levhanın arkasındaki bir ekranda gözlemlenir. Işığın dalga doğası ışık dalgalarının iki yarıktan da geçerek girişim yapmasını ve ekranda aydınlık ile karanlık bantlar oluşturmasını sağlar ki bu sonuç ışık tamamen parçacıklı yapıda olsa beklenemez. Fakat, parçacıklardan veya fotonlardan oluşuyormuş gibi, ekranda her zaman ışığın soğurulduğu görülür. Bu durum dalga-parçacık ikiliği olarak bilinen prensibi ortaya koyar.
Mercek ya da lens ışığın yönünü değiştiren (kıran), ışık ışınlarını birbirine yaklaştıran ya da uzaklaştıran optik alet.
Basit mercek tek bir optik elemanın kullanıldığı, bileşik mercek ise iki optik elemanın bir arada olduğu mercek tipidir. Bileşik mercek, basit mercek kullanıldığında ortaya çıkan sapınç olayının etkisini azaltmak için kullanılır. Mercekler genelde camdan ve saydam plastikten yapılır. Lensler, gereken şekle göre taşlanır, parlatılır veya kalıplanır. Bir mercek, ışığı odaklamadan kıran bir prizmadan farklı olarak, bir görüntü oluşturmak için ışığı odaklayabilir. Mikrodalga lensler, elektron lensler, akustik lensler veya patlayıcı lensler gibi görünür ışık dışındaki dalgaları ve radyasyonu benzer şekilde odaklayan veya dağıtan cihazlara da "mercekler" denir.
Bu kısım ışığın değişmez düzlemsel arayüzeylerdeki yansımaları ve kırınımlarını tanımlayan Fresnel denklemleri hakkındadır.Işığın bir açıklık boyunca kırınımları için Fresnel kırınımlarına bakınız.İnce lensler ve ayna teknolojileri için Fresnel lens lerine bakınız.
Doğrusal cebirde veya daha genel ifade ile matematikte matris çarpımı, bir matris çiftinde yapılan ve başka bir matris üreten ikili işlemdir. Reel veya karmaşık sayılar gibi sayılarda temel aritmetiğe uygun olarak çarpma yapılabilir. Başka bir ifade ile matrisler, sayı dizileridir. Bu yüzden, matris çarpımını ifade eden tek bir yöntem yoktur. "Matris çarpımı" terimi çoğunlukla, matris çarpımının farklı yöntemlerini ifade eder. Matris çarpımının anahtar özellikleri şunlardır: Asıl matrislerin satır ve sütun sayıları, ve matrislerin girişlerinin nasıl yeni bir matris oluşturacağıdır.
Optik, Mısır ve Mezopotamyalılar tarafından geliştirilen lenslerle başlamış ve Yunan ve Hint filozofları tarafından geliştirilen ışık ve vizyon teorileri takip etmiştir.
Geometrik optik veya ışın optiği, ışık yayılmasını ışınlarla açıklar. Geometrik optikte ışın bir soyutlama ya da enstrumandır; ışığın belirli şartlarda yayıldığı yola yaklaşmada kullanışlıdır.
Renksemez mercek veya akromat, kromatik ve küresel sapmaların etkilerini sınırlandırmak üzere tasarlanmış bir mercektir. Akromatik mercekler iki dalga boyunu aynı düzlemde odaklamaya getirmek için düzeltilir. Akromatın en yaygın türü, farklı miktarlarda dağılım gösteren camlardan yapılmış iki ayrı mercekten oluşan akromatik bir çift parçadır. Tipik olarak, bir element, nispeten yüksek dağılıma sahip olan F2 gibi flint camdan yapılmış bir negatif (içbükey) elemandır ve diğeri daha düşük dispersiyona sahip BK7 gibi taç camından yapılmış bir pozitif (dışbükey) elemandır. Mercek elemanları, birbirine bitişik olarak monte edilmekte, çoğunlukla birbirine yapıştırılmakta ve birinin renk sapmaları diğeri tarafından dengelenene kadar şekillendirilmektedir. En yaygın tipte olanda (gösterilen), taç lens elemanının pozitif gücü, flint cam lens elemanının negatif gücü ile tamamen eşit değildir. Birlikte, ortak bir odaklamaya iki farklı dalga boyu ışık getirecek zayıf bir pozitif lens oluştururlar. Negatif güç unsurunun hâkim olduğu negatif çiftler de yapılır.
Lens ışığın kırılarak retinada odaklanmasını sağlayan saydam ve bikonveks bir yapıdır.Lens şekil değiştirerek odak uzunluğunu değiştirir. Böylece çeşitli mesafelerdeki cisimlere odaklanabilmeyi sağlar. Bu ayarlama akomodasyon diye de bilinir.Akomodasyon kameranın lens hareketleriyle odaklanması gibidir.Lensin ön yüzü arka yüze göre daha düzdür. İnsanlarda, doğal ortamındaki lensin kırma gücü yaklaşık 18 diyoptri, yani gözün toplam kırma gücünün kabaca üçte biri kadardır.
Eğrilik yarıçapı optik tasarımda özel bir anlam ve işaret kuralına sahiptir. Küresel bir mercek veya ayna yüzeyi, sistem yerel optik ekseni boyunca veya merkezden uzakta bulunan bir eğrilik merkezine sahiptir. Mercek yüzeyinin tepe noktası, yerel optik eksende bulunur. Mercek tepe noktasından eğrilik merkezine olan mesafe, yüzeyin eğrilik yarıçapıdır.
Optikte, küresel aberasyon , küresel yüzeylere sahip elemanlara sahip optik sistemlerde bulunan bir sapma türüdür. Lensler ve kavisli aynalar başlıca örneklerdir çünkü bu şeklin üretimi daha kolaydır. Merkez dışında küresel bir yüzeye çarpan ışık ışınları, merkeze yakın gelenlerden daha fazla veya daha az kırılır veya yansıtılır. Bu sapma, optik sistemler tarafından üretilen görüntülerin kalitesini düşürür.
Bir katadioptrik optik sistem biri kırılma ve yansıma genellikle lens ve kavisli aynalar (katoptrik) yoluyla bir optik sistem içinde bir araya getirilmiştir. Katadioptrik kombinasyonlar, projektörler, farlar, erken deniz feneri odaklama sistemleri, optik teleskoplar, mikroskoplar ve telefoto lensler gibi odaklama sistemlerinde kullanılır. Lensleri ve aynaları kullanan diğer optik sistemlere, gözetleme katadioptrik sensörleri gibi "katadioptrik" de denir.
Adını Joseph Petzval'den alan Petzval alan eğriliği, optik eksene dik olan düz bir nesnenin düz bir görüntü düzleminde düzgün bir şekilde odağa getirilemediği optik sapmayı tanımlar. Alan eğriliği bir alan düzleştirici kullanılarak düzeltilebilir, tasarımlar ayrıca odak yüzeyindeki görüntü kalitesini iyileştirmek için insan gözünde olduğu gibi kavisli bir odak düzlemi içerebilir.
![{\displaystyle r_{N}=\left[\left(N-{1 \over 2}\right)\lambda R\right]^{1/2},}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/32beeb2fa90ea9782b490d6be13ac88032dc3a88)
