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.
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.
Ayna ya da gözgü, ışığın %100'e yakın bir kısmını yansıtan düzgün olarak cilalı yüzeydir.
İbn-i Heysem, Ḥasan Ibn el-Heysem, Batılıların söyleyişiyle Alhazen veya tam ismiyle Ebū ʿAlī el-Ḥasan ibn el-Ḥasan ibn el-Heysem, Arap matematikçi, astronom, ve İslam'ın Altın Çağının önemli fizikçilerinden biriydi. "Modern optiğin babası" olarak da anılır. Özellikle görsel algı dinamiklerine önemli katkılarda bulunmuştur. En etkili eseri, 1011–21 yılları arasında oluşturduğu ve Latince baskılar sayesinde günümüze kadar gelmiş Kitāb el-Manāzir olmuştur. Polimat, felsefe, teoloji ve tıp üzerine yaptığı birçok çalışmayı da kitaplarına kaydetmiştir.
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.
İnterferometri bilgi çıkarımı için elektromanyetik dalgaların üst üste getirildiği tekniktir. İnterferometri, astronomi, fiber optik, mühendislik, optik, oşinografi, sismoloji, spektroskopi, kuantum mekaniği, nükleer ve parçacık fiziği, plazma, uzaktan algılama, biyomoleküler etkileşimler, yüzey profili, mikroakışkanlar, mekanik gerilme/gerilim ölçümü, velosimetri ve optimetri alanlarında önemli bir araştırma tekniğidir.
Katarakt, göz içindeki lensin saydamlığını kaybederek opak bir görünüm alması, göz merceğinin yoğunlaşmasıdır.
Holografi, lazer ışınlarına dayanılarak gerçekleştirilen üç boyutlu görüntü işlemine verilen addır.
Sinematografi veya görüntü yönetimi, sinema filmi için görüntü kaydederken ışıklandırma ve kamera tercihleri yapma disiplinidir. Birçok açıdan fotoğraf sanatıyla yakından ilgilidir; fakat kamera ve görüntü elemanlarının hareket hâlinde olduğu durumlarda birtakım ek özellikler de gösterir. Elektronik görüntü sensörüyle görüntü yakalamak, görüntüdeki her piksel için elektronik olarak işlenen ve sonraki işleme veya görüntüleme için bir video dosyasında saklanan bir elektrik yükü üretir. Fotoğraf emülsiyonu ile yakalanan görüntüler, film stoğu üzerinde kimyasal olarak "geliştirilen" bir görünür görüntüye dönüşen bir dizi görünmez/gizli görüntüyle sonuçlanır.
Fotoğraf makinesi ışık ile resim çizmeye yarayan alettir.
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.
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.
Atmosfer optiği Dünya atmosferinin kendine özgü optik özelliklerinin nasıl geniş ölçüde optik olgulara yol açtığını inceler. Gökyüzünün mavi rengi, yüksek frekanstaki mavi güneş ışığını gözlemcinin görüş alanına yönlendiren Rayleigh dağılımının direkt bir sonucudur. Mavi ışık kırmızıdan daha kolay dağılıma uğradığı için güneş kalın bir atmosferden gözlendiğinde kırmızı bir ton alır, bu da gündoğumu veya günbatımında olur. Ek olarak gökyüzündeki parçacıklar farklı renkleri farklı açılarda kırarak akşam veya şafak vaktinde rengarenk parlayan bir gökyüzü meydana getirebilir. Haleler, günbatımı parlaklığı, koronalar, güneş ışınları ve yalancı güneşlerin oluşmasında buz kristallerinden ve diğer parçacıklardan saçılım sorumludur. Bu olgulardaki çeşitlilik parçacık boyut ve geometrilerine bağlıdır.
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.
Robert Williams Wood, Amerikalı fizikçi ve mucit. Optik dalında çok önemli katkıları bulunmaktadır. Kızılötesi ve morötesi fotoğrafçılığın öncülerinden sayılmaktadır. Wood'un patentleri ve teorisel çalışmaları ultraviyole radyasyonun yapı ve fiziğine ışık tuttu ve I. Dünya Savaşından sonra popüler olan uv floresanın sayısız kullanımını mümkün kıldı.
Geometrik optik veya ışın optiği, ışık yayılmasını ışınlarla açıklar. Geometrik optikte ışın bir soyutlama ya da enstrumandır; ışığın belirli şartlarda yayıldığı yola yaklaşmada kullanışlıdır.
Olarak optik, koma ya da Komatik sapmaları bir optik sistem içinde sapmaları ifade eder Bazı optik tasarımları ya da bağlı olarak doğal lens ya da diğer bileşenlerin kusurları yıldızların çarpık görünmesi, kuyruklu yıldız gibi bir kuyruğu (koma) varmış gibi görünmesi gibi eksen dışı nokta kaynakları ile sonuçlanır. Spesifik olarak, koma, giriş göz bebeği üzerindeki büyütmede bir değişiklik olarak tanımlanır. Refraktif veya difraktif optik sistemlerde, özellikle geniş bir spektral aralığı görüntüleyenlerde, koma dalga boyunun bir fonksiyonu olabilir, bu durumda bir renk sapması şeklidir.
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.
