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 tayf veya elektromanyetik spektrum (EMS), evrenin herhangi bir yerinde fizik kurallarınca mümkün kılınan tüm elektromanyetik radyasyonu ve farklı ışınım türevlerinin dalga boyları veya frekanslarına göre bu tayftaki rölatif yerlerini ifade eden ölçüt. Herhangi bir cismin elektromanyetik tayfı veya spektrumu, o cisim tarafından çevresine yayılan karakteristik net elektromanyetik radyasyonu tabir eder.
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.
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.
Ultraviyole (UV) veya morötesi; dalga boyu görünür ışıktan kısa, ancak X-ışınlarından uzun olan bir elektromanyetik radyasyon şeklidir. Güneş ışığında bulunur ve Güneş'ten çıkan toplam elektromanyetik radyasyonun yaklaşık %10'unu oluşturur. Ayrıca elektrik arkları, Çerenkov radyasyonu, cıva buharlı lambalar, bronzlaşma lambaları ve siyah ışık gibi kaynaklar tarafından üretilir. Uzun dalga boylu UV fotonları atomları iyonize edecek enerjiye sahip olmadığı için iyonlaştırıcı bir radyasyon olarak kabul edilmese de, kimyasal reaksiyonlara neden olabilir ve birçok maddenin parlamasına neden olabilir. Kimyasal ve biyolojik etkiler de dahil olmak üzere pek çok pratik uygulama, UV radyasyonunun organik moleküllerle etkileşime girmesinden türer. Bu etkileşimler emilimi veya ısıtma dahil moleküllerdeki enerji durumlarının ayarlanmasını içerebilir.
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.
Kızılötesi, görünür ışıktan daha uzun ancak mikrodalgalardan daha kısa dalga boylarına sahip elektromanyetik radyasyondur (EMR). Kızılötesi spektral bant, kırmızı ışığınkinden biraz daha uzun dalgalarla başlar, bu nedenle IR insan gözü için görünmezdir. IR'nin genellikle yaklaşık 750 nm (400 THz) ila 1 mm (300 GHz) arasındaki dalga boylarını içerdiği anlaşılmaktadır.
Fotodiyot, görünür ışık, kızılötesi veya ultraviyole radyasyon, X ışınları ve gama ışınları gibi foton radyasyonuna duyarlı bir yarı iletken diyottur. Fotodiyot, fotonları emdiğinde akım veya voltaj Fotovoltaikleri üreten bir PN yarı iletken malzemedir.Semiconductor Optoelectronics .
Kandela, Işık şiddeti birimidir. Uluslararası SI sistemindeki 7 temel birimden biridir..
Absorpsiyon spektroskopisi, radyasyonun dalga boyu ya da frekansın bir fonksiyonu olarak irdelenmesidir. Absorpsiyon teorisine göre örnek madde ortamdan enerji absorbe eder. Emilen enerjinin şiddeti, frekansın ve dalga boyunun bir fonksiyonu olarak ifade edilmiştir.
İyonlaştırıcı olmayan radyasyon, bir atomdan veya molekülden bir elektronu tamamen koparabilmek için atomları veya molekülleri iyonlaştırabilecek yeterli enerji taşıyan kuantumlara sahip olmayan herhangi bir elektromanyetik radyasyon türüdür. Elektromanyetik radyasyon, maddenin içinden geçerken yüklü iyonlar üretmez. Yalnızca, bir elektronu daha yüksek enerji seviyesine çıkaran uyarım için yeterli enerjiye sahiptir. İyonlaştırıcı olmayan radyasyondan daha yüksek bir frekansa ve daha kısa dalga boyuna sahip olan iyonlaştırıcı radyasyon birçok kullanım alanına sahiptir, ancak sağlık için bir tehdit olabilir. İyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmak yanıklara, radyasyon hastalıklarına, kansere ve genetik hastalıklara sebep olabilir. İyonlaştırıcı radyasyon kullanmak, iyonlaştırıcı olmayan radyasyon kullanılırken genelde gerekli olmayan dikkatli ve özenle alınmış radyolojik korunma önlemleri gerektirir.
Fotometri bir astronomik nesnenin ışık akısı veya elektromanyetik radyasyonunun yoğunluğunun ölçülmesi ile ilgili bir astronomi tekniğidir.
Spektrometre ya da tayfölçer, elektromanyetik spektrumun belirli bir bölümü üzerinde ışığın özelliklerini ölçerek spektroskopik analiz yöntemiyle materyalleri belirlemek için kullanılan bir araçtır. Ölçülen değişken çoğunlukla ışığın yoğunluğudur ancak ışığın polarizasyon durumuna da bakılabilir. Bağımsız değişken ise genellikle ışık dalga boyu veya foton enerjisi ile doğrudan orantılı bir birimdir; dalga sayısı ya da elektron volt gibi. Spektrometre spektral çizgiler üretmek ve dalga boyları ve yoğunlukları ölçmek için spektroskopi amacıyla kullanılır. Spektrometre gamma ışınları ve X-ışınlarından uzak infrared ışınlarına kadar çok geniş bir dalga boyu aralığı üzerinde çalışılan araçlar için kullanılan bir terimdir. Alet nispi birimler yerine mutlak birimlerin spektrumunu ölçmek için tasarlanmış ise o zaman spektrofotometre olarak adlandırılır. Spektrofotometrelerin çoğunluğu görülebilir spektrum ve yakın spektral bölgelerinde kullanılmaktadır.
Kimyasal elementlerin ya da kimyasal bileşiklerin emisyon spektrumu atom ya da moleküllerin yüksek enerji seviyesinden düşük enerji seviyesine geçişinden elde edilen elektromanyetik radyasyonun frekans spektrumudur. Yayılmış fotonun enerjisi iki enerji düzeyi arasındaki farka eşittir. Her atom için birçok mümkün geçişler vardır ve enerji düzeyleri arasındaki her geçiş spesifik enerji farkına sahiptir. Bu farklı geçişlerin toplamı, farklı ışınlar halinde gönderilmiş dalga boylarına ve emisyon spektrumunun düzenlenmesine neden olur. Her elementin emisyon spektrumu özeldir. Dahası, spektroskopi elementlerin madde içindeki bilinmeyen kompozisyonunu tespit etmek için kullanılabilir. Buna benzer olarak, moleküllerin emisyon spektrumları maddelerin kimyasal analizlerinde kullanılabilir.
Batı dünyasında modern spektroskopi 17. yüzyılda başlamıştır. Özellikle prizmalar olmak üzere optik bilimi alanındaki ilerlemeler, güneş spektrumunun sistematik biçimde gözlemlenebilmesine olanak verdi. Isaac Newton, beyaz ışığı oluşturmak üzere birleşen gökkuşağı renklerini tarif etmek için spektrum kelimesini kullanan ilk kişi oldu. 1800'lerin başında Joseph von Fraunhofer, spektroskopinin daha hassas ve niceliksel bir bilimsel teknik haline gelmesine imkân veren dağınımlı spektrometreler ile deneyler yaptı. O zamandan beri spektroskopi kimya, fizik ve astronomi alanlarında önemli bir rol oynadı ve oynamaya devam ediyor. Fraunhofer, birkaç tanesi daha önce Wollaston tarafından gözlemlenmiş olmasına rağmen, artık kendi adıyla anılan Güneş'in spektrumundaki koyu çizgileri gözlemlemiş ve ölçmüştür.
Fiziğin optik alanında, geçirgenlik ışığın bir materyal üzerinden dağılmadan geçebilmesine olanak sağlayan fiziksel bir özelliktir. Makroskopik (büyük) ölçeklerde, fotonların Snell kanununa göre hareket ettikleri söylenebilir. Yarı saydamlık, geçirgenliğin içinde bulunan bir üst kümedir ve ışığın geçmesine izin verir ancak Snell kanununu takip etmek zorunda değildir. Fotonlar, kırınım işaretleri içinde herhangi bir değişim meydana geldiğinde her iki arayüzde de dağınım gösterebilirler. Diğer bir deyişle, yarı saydam bir ortam ışığın ulaşım yapmasına olanak sağlarken saydam olan bir ortam sadece ışığın geçişini onaylamakla kalmaz aynı zamanda görüntü oluşumuna da izin verir. Yarı saydamlığın karşıtı olan kavram opaklıktır. Saydam yani geçirgen olan maddeler oldukça net görülen, tamamının tek bir renge sahip olduğu ya da her rengi içeren bir spekturumu meydana getiren herhangi bir kombinasyona sahip olabilir.
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.
B-tipi ana kol yıldızı, tayf tipi B ve aydınlatma sınıfı V olan ana kol (hidrojen-yakan) yıldızıdır. Kütleleri Güneş'ten 2 ile 16 kat daha fazla ve yüzey sıcaklıkları 10.000 ile 30.000 K arasındadır. B-tipi yıldızlar son derece parlak ve mavidir. Spektrumları, en çok B2 alt sınıfında ve orta derecede hidrojen çizgilerinde göze çarpan nötr helyuma sahiptir. Örnekler arasında Regulus ve Algol A sayılabilir.
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.
