ΟΠΤΙΚΗ Οπτική ονομάζεται ο κλάδος της Φυσικής που μελετά τη συμπεριφορά και τις ιδιότητες του φωτός, ενώ επιπλέον περιγράφει και τα φαινόμενα που διέπουν την αλληλεπίδραση του φωτός με την ύλη. Η οπτική συνήθως περιγράφει τη συμπεριφορά του ορατού, το υπέρυθρου και του υπεριώδους φωτός. Παρόλα αυτά, επειδή το φως είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα, ανάλογα φαινόμενα εμφανίζουν οι ακτίνες Χ, τα μικροκύματα, τα ραδιοκύματα, όπως και άλλες μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Γι αυτό η Οπτική μπορεί να θεωρηθεί και ως ένα υποπεδίο του Ηλεκτρομαγνητισμού ενώ η πλειοψηφία των οπτικών φαινομένων μπορούν να περιγραφούν από τις εξισώσεις του Maxwell για τον Ηλεκτρομαγνητισμό.
ΟΠΤΙΚΗ Ανάλογα με το μοντέλο που υιοθετείται για τη φύση του φωτός, μπορούμε να διαχωρίζουμε τον κλάδο της Οπτικής στους παρακάτω τομείς: Η Γεωμετρική Οπτική ασχολείται κυρίως με την περιγραφή των περισσοτέρων φαινομένων που έχουν σχέσει με το φώς και με τις ποσοτικές σχέσεις αυτών χωρίς να υπεισέρχεται στην ερμηνεία της φύσεως αυτών των φαινομένων. Μέσα σε κάθε ομοιογενές υλικό το φως ακολουθεί ευθύγραμμη πορεία διάδοσης. Φαινόμενα που ερμηνεύονται στα πλαίσια της Γεωμετρικής Οπτικής είναι η ανάκλαση και η διάθλαση του φωτός. Η Κυματική Οπτική αντίθετα ασχολείται με τη φύση των φαινομένων που έχουν σχέση με το φως διαπραγματεύοντας τούτο ως ένα κύμα. Αποδίδει δηλαδή στο φως χαρακτηριστικά ενός κύματος, όπως είναι η συχνότητα και το μήκος κύματος. Φαινόμενα που ερμηνεύονται στα πλαίσια της Κυματικής Οπτικής είναι η συμβολή, η πόλωση και η περίθλαση του φωτός. Η Κβαντική Οπτική αποτελεί την εφαρμογή της Κβαντομηχανικής θεωρίας ειδικότερα στα φαινόμενα που σχετίζονται με το φως και την αλληλεπίδρασή του με την ύλη. Στα πλαίσια της Κβαντικής Οπτικής το φως αποτελείται από σωματίδια, γνωστά και ως κβάντα φωτός ή φωτόνια. Στα πλαίσια της κβαντικής οπτικής ερμηνεύεται και το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, η εκπομπή δηλαδήηλεκτρονίων από την επιφάνεια μετάλλων όταν σε αυτά προσπίπτει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Η Φυσιολογική Οπτική που ασχολείται κυρίως με τη λειτουργία του οφθαλμού και τις κυριότερες βλάβες του. 27/11/13
ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΟΠΤΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ ΑΠΛΗ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ http://www.ux1.eiu.edu/~cfadd/1160/Ch26OIn/ToC.html ΑΠΛΗ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ 27/11/13
ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΟΠΤΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ http://www.ux1.eiu.edu/~cfadd/1160/Ch26OIn/ToC.html ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΜΑΤΙ 27/11/13
ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΟΠΤΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ http://www.ux1.eiu.edu/~cfadd/1160/Ch26OIn/ToC.html ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ ΦΑΚΩΝ 27/11/13
ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΟΠΤΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ http://www.ux1.eiu.edu/~cfadd/1160/Ch26OIn/ToC.html ΑΠΛΟΣ ΜΕΓΕΘΥΝΤΗΣ 27/11/13
ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΟΠΤΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ http://www.ux1.eiu.edu/~cfadd/1160/Ch26OIn/ToC.html ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ 27/11/13
ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΟΠΤΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ http://www.ux1.eiu.edu/~cfadd/1160/Ch26OIn/ToC.html ΤΗΛΕΣΚΟΠΙΟ 27/11/13
LASER ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ Η λέξη "LASER" προέρχεται από τα αρχικά γράμματα των λέξεων της φράσης "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" που σημαίνει «ενίσχυση φωτός μέσω εξαναγκασμένης εκπομπής ακτινοβολίας». Το Laser αποτελεί μία ειδική δέσμη φωτεινής ακτινοβολίας, που δεν υπάρχει σε φυσικές συνθήκες, αλλά παράγεται μόνο στο εργαστήριο με ειδικό τεχνολογικό εξοπλισμό. Η φωτεινή αυτή ακτινοβολία Laser χρειάζεται μία πηγή ενέργειας (π.χ. ηλεκτρικό ρεύμα) και ένα φυσικό μέσο για να παραχθεί (π.χ. κρύσταλλος, αέριο, χρωστική κ.λπ.). Ανάλογα με το φυσικό μέσο που χρησιμοποιείται για την παραγωγή της δέσμης, η ακτινοβολία Laser παρουσιάζει τις ορισμένες ιδιαιτερότητες που την χαρακτηρίζουν και καθορίζουν την δράση της στο περιβάλλον ή στους ιστούς. Η ακτινοβολία Laser παράγεται σε ένα οπτικό πειραματικό σύστημα που ονομάζεται συνηχητής Laser (Laser resonator). Στην αριστερή εικόνα σχηματική παράσταση ενός Laser resonator και δεξιά φωτογραφία μίας πειραματικής συσκευής παραγωγής ακτίνας Laser. 27/11/13
LASER ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ Μονοχρωματικότητα (τα φωτόνια της δέσμης έχουν όλα την ίδια - σχεδόν - συχνότητα) Κατευθυντικότητα (τα φωτόνια της δέσμης έχουν όλα την ίδια διεύθυνση) Συμφωνία φάσης (τα φωτόνια της δέσμης έχουν όλα την ίδια φάση) Μεγάλη ένταση (πολλά φωτόνια σε μικρή επιφάνεια) Τα παραπάνω χαρακτηριστικά είναι αυτά που κάνουν το laser μοναδικό, καθώς δίδουν τη δυνατότητα μεγάλης έντασης και ελεγχόμενης συμβολής ακόμα και μακρυά από την εστία παραγωγής της δέσμης. 27/11/13
LASER ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ Οι τέσσερις ιδιότητες του φωτός laser που αναφέραμε στο προηγούμενο εδάφιο το καθιστούν μοναδικό σε μια πληθώρα εφαρμογών, καθώς δίνουν τη δυνατότητα ελεγχόμενης συμβολής (λόγω της καθορισμένης φάσης) και μεγάλης συγκέντρωσης ενέργειας σε μικρό χώρο. Κάποιοι από τους τομείς όπου τα laser χρησιμοποιούνται σήμερα είναι: Στην Iατρική (με εκμετάλλευση του γεγονότος ότι τα διαφορετικά μήκη κύματος απορροφώνται διαφορετικά από τους διάφορους ιστούς), για θεραπεία γλαυκώματος, κοπή και καυτηρίαση ιστών κοκ. Στη Bιομηχανία, για κοπή με μεγάλη ακρίβεια υφασμάτων, μετάλλων κοκ. Στην Tηλεμετρία (μέτρηση αποστάσεων από μακρυά), όχι μόνο την επίγεια αλλά και της Σελήνης. Π.χ. μέτρηση αποστάσεων μεταξύ σημείων της Σελήνης και διαφόρων σημείων της Γης Στην καθημερινή ζωή (π.χ. ανάγνωση κωδικών προιόντων στα ταμεία των super-markets, ανάγνωση CDs κοκ.) Για Oλογραφία, δηλαδή τριδιάστατη φωτογραφία. Το τριδιάστατο είδωλο δημιουργείται με αποτύπωση σε φωτογραφικό φιλμ της συμβολής δέσμης laser που σκεδάζεται από το προς φωτογράφηση αντικείμενο με δέσμη αναφοράς (αυτό που δημιουργεί την εικόνα του τριδιάστατου είναι η καταγραφή της φάσης).
ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ 27/11/13