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.
Mikroskop, çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük cisimlerin birkaç çeşit mercek yardımıyla büyütülerek görüntüsünün incelenmesini sağlayan bir alettir. Öncelikle adından da anlaşılacağı üzere, mikro, yani çok küçük hücrelerin incelenmesinin yanı sıra, sanayi, menakür, genetik, jeoloji, arkeoloji ve kriminalistik alanında da büyük hizmetler görmektedir.
Oküler diğer adıyla göz merceği, mikroskop, teleskop vb. sistemlerde kullanılan gözün hemen önündeki genelde akromatik mercek grubudur. Asıl amacı önündeki mercek sisteminin renk ve şekil alanlarındaki kusurlarını asgariye indirerek kullanıcıya net bir görüntü sağlamak görüntü kalitesini arttırmadır.
Objektif veya lens, fotoğraflanacak konunun odak noktasında film emülsiyonuna veya sensöre, ışığın iletilerek görüntünün oluşmasını sağlayan, mercek veya mercekler topluluğudur. Objektifin fikir babası Aristo olarak bilinir. Fakat yaptığı düzeneği kaydedebilecek film ancak 18. yüzyılda icat edilebilmiştir.
Optik mikroskop ya da ışık mikroskobu küçük nesneleri büyütmek için merceklerden oluşan bir sistem ile görünür ışığı kullanan bir mikroskop türüdür. Optik mikroskoplar en eski mikroskop tasarımıdır ve muhtemelen 17. yüzyılda günümüzde kullanılan bileşik mikroskop türü şeklinde keşfedilmiştir. Temel optik mikroskoplar oldukça basit olabildiği gibi çözünürlüğü ve kontrastı iyileştirmek için çok sayıda karmaşık tasarımı da bulunmaktadır. Elektron mikroskobunun aksine genellikle sınıflarda ve evde kullanılır.
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.
Optik teleskoplar esas olarak elektromanyetik spektrumun görünür ışık kısmından ışığı toplayan ve odaklayan teleskop çeşididir. Kullanım amacı bakılan nesnenin doğrudan görünümü için büyütülmüş görüntüsünü oluşturmak, fotoğrafını çekmek ya da elektronik görüntü sensörleri üzerinden veri toplamaktır.Optik teleskop, başlıca elektromanyetik spektrumun görünür bölgesinden olmak üzere direkt görüş için büyütülmüş bir imaj oluştururken, bir fotoğraf yaratırken ya da elektronik imaj sensörleri boyunca veri toplarken ışığı odaklar ve toplar.
Magnifikasyon bir şeyin fiziksel boyutunu değil, yalnızca görünüşünü büyütme işlemidir. Bu büyütme işlemi hesaplanmış bir sayı olan ve yine ‘magnifikasyon (büyütme)’ olarak adlandırılan bir değerle gösterilir. Bu sayı 1'den küçük olduğunda, bazen minifikasyon veya de-magnifikasyon olarak adlandırılan, boyutlarda bir azalmaya tekabül eder.
Süperlens, kırınım sınırının ötesine giden metamateryallerin kullanıldığı bir mercektir. Kırınım sınırı geleneksel lenslerin ve mikroskopların çözünürlük duyarlılığının limitidir. Farklı yollar ile kırınım sınırının ötesine geçebilen birçok lens çeşidi vardır ancak onları engelleyen ve işlevlerini etkileyen birçok etmen vardır.
Kırılmalı teleskop veya refraktör, bir görüntüyü görüntülemek için lens (mercek) kullanan bir optik teleskop türüdür.Işığı kırmak yoluyla görüntüyü elde eder.Bunun için tüp sonunda odak dediğimız en büyük merceğin olduğu kısim vardir.ışık buradan görerek tüpün ucuna kadar ilerler tüp ucunda ise gözlemcinin büyütmede kullandığı mercek oküler bulunur. Sonradan çıkan aynalı teleskop'dan bu yönleri ile ayrılır. İlk ve uzun dönemden beri bilinen teleskop türüdür. Kırılmalı teleskop tasarımı başlangıçta casusluk camları ve astronomik teleskoplarda kullanıldı halen de belli ölçekte kullanılmaktadır ancak aynı zamanda uzun odaklı kamera mercekleri için de kullanılmaktadır. Bir refraktörün büyütmesi, objektif merceğinin odak uzunluğunun okülerinkine bölünmesiyle hesaplanır. Kırılma teleskoplarının tipik olarak önde bir lensi, ardından uzun bir tüp, daha sonra teleskop görüntüsünün odaklandığı arkada bir mercek veya enstrümantasyon bulunur. Başlangıçta teleskopların merceği bir elementdi, ancak bir asır sonra iki ve hatta üç elementli lensler yapıldı. Kırılma teleskopu teknolojisi, dürbün ve büyüteç lensleri gibi diğer optik cihazlarda sıklıkla uygulanan bir teknolojidir.
Schmidt–Cassegrain teleskobu (SC), basit küresel yüzeyleri kullanarak kompakt bir astronomik alet yapmak için bir Cassegrain reflektörünün optik yolunu bir Schmidt düzeltici plakayla birleştiren bir katadioptrik teleskoptur. Bu teleskoplar kırılmalı teleskop ile Newton teleskobunun bir melezidir. Teleskopta Schmidt–Cassegrain veya Maksutov-Cassegrain türlerinde olduğu gibi Newtonyan teleskoplardaki aynalar ve kırılmalı teleskoptaki mercekler bir arada kullanılabildiği gibi yine bu teleskop ailesinin özel bir türü olan düzeltici merceğe ihtiyaç duymayan Ritchey-Chretien tipi teleskoplarda ise sadece çukur aynalar kullanıldığı görülmektedir.
Optik bir aletin göz rölyefi, kullanıcının gözünün tam görüş açısını elde edebileceği bir okülerin son yüzeyinden olan mesafedir. İzleyicinin gözü bu mesafenin dışındaysa, azaltılmış bir görüş alanı elde edilecektir. Göz rölyefinin hesaplanması karmaşıktır, ancak genel olarak, büyütme ne kadar yüksek ve amaçlanan görüş alanı ne kadar büyük olursa, göz rölyefi o kadar kısa olur.
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 hava teleskopu, 17. yüzyılın ikinci yarısında Kepler teleskobu prensiplerine göre inşa edilmiş, ilk versiyonları tüplü sonraki versiyonları tüp kullanmayan çok uzun odak uzaklığına sahip bir kırılmalı teleskop türüdür. Bunun yerine objektif, döner bir mafsal üzerindeki bir direğe, ağaç, kule, bina veya başka bir yapıya monte edildi. Gözlemci yerde durmuş ve bir ip veya biyel ile hedefe bağlı olan göz merceğini tutmuştur. Gözlemci, ipi sıkı tutarak ve göz merceğini hareket ettirerek, teleskopu gökyüzündeki nesnelere yöneltebilir. Bu tür teleskop fikri, 17. yüzyılın sonlarında Hollandalı matematikçi, astronom ve fizikçi Christiaan Huygens ve kardeşi Constantijn Huygens, Jr. tarafından ortaya çıkmış olabileceği düşünülmektedir, ancak onların bunu gerçekten ilk olarak icat edip etmedikleri belli değildir.
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.
Astigmatizm (veya Astigmatizma) ile bir optik sistemde, iki dik düzlemde yayılan ışınların farklı odaklara sahip olduğu bir sistem sorunudur. Bir çarpı görüntüsünü oluşturmak için astigmatizma ile optik bir sistem kullanılırsa, dikey ve yatay çizgiler iki farklı mesafede keskin odakta olacaktır. Terim, "yok" anlamına gelen Yunanca α- (a- ) ve στίγμα ( stigma), ("bir işaret, nokta, delinme" anlamına gelen") birleşiminden oluşmuştur.
Optikte, bulanıklaşma,, defokus aberasyonu olarak ifade edilen basitçe görüntünün odak dışı olduğu bulanık hale geldiği optik sapmaları ifade eder. Bu optik aberasyon sorunu ile, kamera, video kamera, mikroskop, teleskop veya dürbün kullanan herkes karşılaşır. Optik olarak, odak bulanıklığı, odaklamanın optik eksen boyunca algılama yüzeyinden uzağa çevrilmesi anlamına gelir. Genel olarak, bulanıklaştırma görüntünün keskinliğini ve kontrastını azaltır. Bir sahnede keskin olması gerekliliktir, bu yüksek kontrastlı kenarlar kademeli geçişler halinde olur. Ancak bu problemde sahnedeki ince ayrıntılar bulanıklaşır ve hatta görünmez hale gelir. Neredeyse tüm görüntü oluşturan optik aygıtlar, odaksızlık problemini en aza indirmek ve görüntü kalitesini en üst düzeye çıkarmak için bir tür odak ayarı içerir.
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.
Adını Peter Barlow'dan alan Barlow merceği optik bir sistemdeki diğer optiklerle seri olarak kullanılan, optik sistemin etkin odak uzaklığını, sistemdeki kendisinden sonra gelen tüm bileşenler tarafından algılandığı şekilde artıran, ıraksak bir mercektir. Pratik olarak, bir Barlow merceği yerleştirmenin sonucu görüntüyü büyütmesidir. Gerçek bir barlow lens, tek bir cam eleman değildir, çünkü bu, kromatik aberasyona ve mercek asferik değilse küresel averasyona neden olur. Barlow mercekler bu sebeple yaygın olarak, akromatik düzeltme veya apokromatik düzeltme ile daha yüksek görüntü kalitesi için iki, üç veya daha fazla elementli mercek (cam) kombinasyonu kullanır.
Yıldız köşegen,Yıldız diyagonal, dikme merceği, prizma diyagonal, diyagonal ayna veya çapraz ayna teleskoplarda kullanılan ve normal mercek eksenine dik bir yönden görüntülemeye izin veren açılı bir ayna veya prizmadır. Teleskop doğrultulduğunda veya başucuna yakın olduğunda daha rahat ve kolay görüntüleme sağlar. Ayrıca, elde edilen görüntünün sağ tarafı yukarı, ancak soldan sağa ters çevrilir.
