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.
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.
Teleskop veya ırakgörür, uzaydan gelen her türlü radyasyonu alıp görüntüleyen astronomların kullandığı, bir rasathane cihazıdır. 1608 yılında Hans Lippershey tarafından icat edilmiştir ve 1609 yılında Galileo Galilei tarafından ilk defa gökyüzü gözlemleri yapmakta kullanılmıştır. Uzaydaki cisimlerden yansıyarak veya doğrudan gelen görülen ışık, ultraviyole ışınlar, kızılötesi ışınlar, röntgen ışınları, radyo dalgaları gibi her türlü elektromanyetik yayınlar; kozmos hakkında bilgi toplamak için çok gerekli kanıtlardır. Bu kanıtlar, klasik manada optik teleskoplarla ya da çok daha modern radyo teleskoplarla incelenir.
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.
Büyüteç, ince kenarlı mercek kullanarak cisimleri büyütmeye yarayan araçtır. Büyüteçler, ışığın kırılma özelliklerinden yararlanırlar. Çoklukla küçük cisimleri daha büyük görebilmek için, bu cisimlerle göz arasına konan yakınsak mercek, pertavsız. Büyüteçlerde odak uzaklıkları küçüktür. İncelenecek cisim büyüteç ile bunun odaklarından birisi arasına yerleştirilir; öbür odak tarafına da gözleyicinin gözü gelir. Böylece cismin sanal, büyük ve doğru bir görüntüsü görülmüş olur.
Geometrik optiklerde odak, görüntü noktası olarak da bilinen, ışık ışınının yakınsak kaynaklandığı noktadır. Ayrıca odak kavramsal olarak bir nokta olmasına rağmen, fiziksel olarak uzaysal boyuta sahiptir ve mavi daire olarak adlandırılır. Bu ideal olmayan odaklanma, optik görüntülemenin ışık sapmaları nedeniyle olabilir. Önemli anormalliklerin yokluğunda, en küçük muhtemel mavi daire, optik sistem açıklığındaki kırınım nedeniyle, Airy diskidir. Işık sapmaları, airy diski büyük açıklıklar için fazla küçük olduğu sürece, açıklık çapı arttıkça kötüleşmeye eğilimlidir.
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.
Renk sapması, renk sapıncı, renkser sapınç, kromatik sapma veya kromatik aberasyon, optikte bir lensin tüm renkleri aynı uyumda odaklayamamasından kaynaklanan bir sorundur. Bunun nedeni lenslerin değişik dalga boyları ve değişik ışıklar için değişik sapma endekslerinin olmasıdır. Sapma endeksi dalga boyu arttıkça azalır. Bu sorun en çok kırılmalı teleskoplarda görülür ve çözümleri vardır ancak giderirken çıkan maliyet, kırılmalı teleskop yapımındaki en büyük problemlerdendir.
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.
Uyarlanabilir optik, optik sistemlerinin performansını artırmak için geliştirilmiş ve dalga cephesi bozulmalarını en aza indirmek amacıyla kurulmuş bir teknolojidir.
Geometrik optik veya ışın optiği, ışık yayılmasını ışınlarla açıklar. Geometrik optikte ışın bir soyutlama ya da enstrumandır; ışığın belirli şartlarda yayıldığı yola yaklaşmada kullanışlıdır.
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.
Bir x ışını mikroskobu yumuşak X ışını şeritlerinde elektromanyetik radyasyonu kullanarak objelerin büyütülmüş görüntülerini üretir. X ışınları birçok objenin içinden geçebildiğinden onları gözlemlemek için özellikle hazırlamak gerekmez.
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.
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.
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.
Optik mühendisliğinde objektif, gözlenen nesneden ışık toplayan ve gerçek bir görüntü üretmek için ışık ışınlarını odaklayan optik elemandır. Hedefler, tek bir mercek veya ayna veya birkaç optik elemanın kombinasyonları olabilir. Mikroskoplarda, dürbünlerde, teleskoplarda, kameralarda, slayt projektörlerinde, CD çalarlarda ve diğer birçok optik alette kullanılırlar. Objektiflere ayrıca obje lensleri, obje gözlükleri veya objektif gözlükleri de denir.
