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.
Sensör,, fiziksel bir olayı tespit etmek amacıyla bir çıkış sinyali üreten cihazdır.
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.
Pelerinleme teorileri bilim ve araştırma üzerine dayalı bir elektromanyetik görünmezlik pelerini yaratma fikrine dayanır. Şu andaki çeşitleri arasında metamalzeme pelerinleme, olay pelerinleme, dipolar saçılma iptali, ışık tünelleme iletimi, sensörler ve aktif kaynaklar ve akustik metamalzemeler yer alır.
Uyarlanabilir optik, optik sistemlerinin performansını artırmak için geliştirilmiş ve dalga cephesi bozulmalarını en aza indirmek amacıyla kurulmuş bir teknolojidir.
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.
X ışını optiği, optiğin görünen ışık yerine X ışınları kullanılan bir dalıdır. Görünen ışık için lensler kırılma indisi esasen 1’ den büyük olan şeffaf materyalden yapılırken ; X ışınları içinkırılma indisi birden biraz daha küçüktür. X ışınlarını yönetmenin prensip methodları yansıma, kırınım ve girişimden gelir. Uygulama örnekleri X ışını teleskopları ve X ışını mikroskoplarını içerir. Kırınım, bileşik kırınım merceği için bir temeldir, birçok küçük X ışını merceği seriler halinde X ışınlarının kırınım indisi anı numaralarına göre denklenmişlerdir. Kırınım indisinin hayali kısmı da, X ışınlarını yönlendirmek için kullanılabilir. Görünür ışık için de kullanılabilen pim deliği kamerasi buna bir örnektir.
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.
Yüzey plazmonları, yalıtkanlık sabitinin işaret değiştirdiği iki yüzey arasında uyarılabilen delokalize elektron salınımlarıdır; bunlara örnek olarak görünür ışıkta dielektrik ve metaller arası yüzeyler verilebilir. Plazmonlar plazma salınımlarının kuantasıdır; bu elektromanyetik dalgaların kuantizasyonunun fotonlar olmasıyla benzer durumdur. Yüzey plazmonları toplu plazmon salınımlarından daha az güce sahiptir; yüzey plazmonlarının aksine bu tip salınımlar Fermi gazlarında boylamasına gerçekleşir.
Nanofotonik ya da nano-optik, ışığın nanometre boylarındaki özelliklerini ve bu boyutlardaki maddelerle etkileşimini inceleyen fotonik ile nanoteknolojinin bir alt dalıdır. Optik, malzeme bilimi ile elektrik mühendisliği ile yakın bir ilişki içinde olan nanofotoniğin uygulamaları arasında dalga boyundan küçük nano-anten sensörleri, nanometre boyutlu dalga kılavuzları, yeni nesil fotolitografi teknikleri, yüksek çözünürlüklü mikroskoplar ve metamalzemeler bulunmaktadır.
Biyosensör biyolojik bir bileşeni fizikokimyasal bir detektörle birleştiren, kimyasal bir maddenin saptanması için kullanılan analitik bir cihazdır. Hassas biyolojik element örneğin doku, mikroorganizmalar, organeller, hücre reseptörleri, enzimler, antikorlar, nükleik asitler, vb. incelenen analit ile etkileşime giren, bağlanan veya onu tanıyan biyolojik olarak türetilmiş bir malzeme veya biyomimetik bileşendir. Biyolojik olarak hassas elementler biyolojik mühendislik ile de oluşturulabilir. Bir sinyali diğerine dönüştüren <i id="mwGA">dönüştürücü</i> veya detektör elemanı analitin biyolojik elementle etkileşiminden kaynaklanan optik, piezoelektrik, elektrokimyasal, elektrokemilüminesans vb. gibi fizikokimyasal şekilde çalışır ve ölçmek için kullanılır. Biyosensör okuyucu cihazı sonuçların kullanıcı dostu bir şekilde görüntülenmesinden öncelikli olarak sorumlu olan ilgili elektronik veya sinyal işlemcilerle bağlantı kurar. Bu bazen sensör cihazının en pahalı kısmıdır ancak dönüştürücü ve hassas eleman içeren kullanıcı dostu bir ekran yapılabilir. Okuyucular genellikle özel olarak tasarlanmış ve biyosensörlerin farklı çalışma prensiplerine uyacak şekilde üretilmişlerdir.
Maksutov, tüm yüzeylerin neredeyse "küresel olarak simetrik" olmasından yararlanan bir tasarımda küresel bir aynayı zayıf negatif bir menisküs merceğiyle birleştiren bir katadioptrik teleskop tasarımıdır. Negatif mercek genellikle tam çaplıdır ve teleskopun giriş göz bebeğine yerleştirilir. Tasarım, yansıtıcı teleskoplarda bulunan koma gibi eksen dışı sapmaların sorunlarını düzeltirken aynı zamanda renk sapmalarını da düzeltir. 1941 yılında Rus optisyen Dmitri Dmitrievich Maksutov tarafından patenti alındı. Maksutov, tasarımını, küresel bir birincil aynadaki zıt hataları düzeltmek için negatif bir merceğin küresel hatalarını kullanan Schmidt kamerasının arkasındaki fikir üzerine kurdu. Tasarım en yaygın olarak, tüm küresel elemanları kullanabilen, böylece üretimi basitleştiren entegre bir ikincil mercek ile bir Cassegrain varyasyonunda görülür. Maksutov teleskopları, 1950'lerden beri amatör piyasada satılmaktadır.
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.
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.
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.
Lazer kılavuz yıldızı, ışığın atmosferik bozulmasını düzeltmek için büyük teleskoplarda kullanılan ve astronomik adaptif optik sistemlerinde kullanılmak üzere oluşturulan yapay bir yıldız görüntüsüdür. Adaptif optik (AO) sistemleri, kılavuz yıldız adı verilen bir dalgalanma cephesi (wavefront) referans ışık kaynağını gerektirir. Doğal yıldızlar bu amaç için nokta kaynak olarak kullanılabilir, ancak yeterince parlak yıldızlar gökyüzünün her yerinde mevcut değildir, bu da doğal kılavuz yıldız uyarlamalı optiklerin kullanışlılığını büyük ölçüde sınırlar. Bunun yerine, atmosfere bir lazer tutularak yapay bir kılavuz yıldız oluşturulabilir. Işından gelen ışık, üst atmosferdeki bileşenler tarafından teleskopa geri yansıtılır. Bu yıldız, teleskobun işaret etmek istediği herhangi bir yere konumlandırılabilir ve gökyüzünün çok daha büyük bir kısmını uyarlanabilir optiklere açar.
Deforme olabilen aynalar (DM), dalga cephesi kontrol edilmesi ve optik hataların düzeltilmesi amacıyla yüzeyi deforme olabilen aynalardır. Deforme olabilen aynalar, uyarlanabilir optik sistemlerinde dalga cephesi sensörleri ve gerçek zamanlı kontrol sistemleriyle birlikte kullanılır.
