Оптични устройства, Наука, FANDOM, захранвано от Wikia

Оптичните устройстваса специални видове оптични системи, включващи набор от оптични елементи (лещи, групи от лещи - например лещи, окуляри, кондензи, огледала, диафрагми, призми, световоди и др.). Оптичните устройства са създадени за изпълнение на технически задачи, но от инженерна гледна точка има и оптични системи, реализирани от природата - Бионичното око.

Оптичните устройства обикновено са функционално завършени технически комплекси, състоящи се от отделни модули (оптични системи, механични системи, електронни системи за управление и др.).

Изкуствените технически оптични системи преобразуват лъчи от фотони или кванти (светлинни лъчи, вълни) от обекти, според определени параметри, в необходимите типове оптични изображения или светлинен поток (за гледане на увеличени оптични изображения, за анализиране на свойствата на вълна, за осветително оборудване, биомедицински продукти и др.). Доста често оптичните устройства са предназначени за заснемане на оптични изображения (във фоточувствителния слой, върху фотосензори и др.).

Естествените системи, като комбинация от оптични или оптобиологични елементи (леща, зеница, ретина и др.), Оформят зрителните органи на животинския свят, органите на зрението - очите и осигуряват формирането на първичния оптичен образ на обектите върху ретината на окото).

Съдържание

Редактиране на обща информация

В зависимост от разположението на центровете на кривината на всички пречупващи повърхности на оптичната система на една права линия (наречена главна оптична ос на системата), те могат да бъдат центрирани или (ако хомоцентричността на лъчите и изображението е геометрично подобна на обекта) идеални оптични системи.

всичкоизточници на светлинна енергия на светлина - излъчватели, независимо от естеството на получаване на светлинния лъч (от нагряване на излъчвателя, източници на лазерно лъчение, термоядрено лъчение и други източници, които превръщат други форми или видове движение на материята в светлина (термични, химически, електрически и др.) Не са елементи на разглежданите оптични системи. Източникът на светлина е независим материален обект, който, след като влезе в оптичната система, се трансформира, трансформира от тази оптична система.

Видове оптични системи Редактиране

Оптичните системи се делят на естествени (биологични) и създадени от човека оптични системи.

Оптични природни (биологични) системи Редактиране

Око, Оптични елементи: 1 - деформируема леща, 2 - управляем ирис на окото, 3 - ретина, 4 - изображение в окото

Оптичните естествени (биологични) системи включватОС, съществуващи в природата. Оптичните биологични системи включват например очите.

Преход от по-голямо към по-малко Редактиране

Тези. движете се по вектора отгоре надолу. Когато се стремите да създавате по-малки устройства, докато използвате големи, за да ги използвате в правилните решения.

Много технологии, вариращи от конвенционални приложения като силиций като твърдо състояние до микропроцесори днес, вече могат да изпълняват функциите на елементи, по-малки от 100 нанометра, благодарение на новите нанотехнологии. Гигантските твърди дискове, базирани на магнитосъпротивление, вече се заменят от устройства с малък мащаб, а нанотехнологиите се използват в производството и работата от големи до малки, като се използва методът на атомно изместване на слоя (ALD). Peter Grzajk 0ksnberg и Albert Firth получихаНобелова награда по физика за откритията на гигантското магнитосъпротивление и принос в областта на спинтрониката през 2007 г.

Техниките в твърдо състояние могат също да се използват за създаване на устройства, известни като наноелектромеханични системи или NEMS, които са свързани с микроелектромеханични системи или MEMS.

Нанооптика Редактиране

Наносреда от електромагнитно-двойни двойки златни точки

В наносъздадена среда е получен ефектът на взаимодействие на електромагнитни вълни със силен магнитен отговор в зоната на видимия спектър на електромагнитните вълни („честоти на видимата светлина“), включително лента с отрицателен магнетизъм. Средата е направена от електромагнитно чувствителни двойки златни точки с геометрия и симетрия, внимателно проектирани на нанометрово ниво. Полученият магнитен отговор е получен в честотния диапазон 600-700 THz (10 12 Hz), в зелено - част от виолетовите цветове се получават поради възбуждането на антисиметричен плазмен резонанс. Високочестотната проницаемост се проявява качествено с нов ефект на оптично взаимодействие в тези условия на приложение на нанотехнологиите. Това за първи път показва възможността за използване на електромагнетизма във видимата честотна зона и проправя пътя във видимата оптика за получаване на оптични системи с по-добри индекси на пречупване, прозрачност за определени лъчи на светлината. [2]

Оптичен напредък (разработки) Редактиране

Оптични постижения (разработки)включват всички открития, изобретения, технологии (нанотехнологии), използвани в практиката - това са оптично оборудване, оптични устройства, измервателно оптично оборудване, микроскопи, медицинско оборудване, фотографско оборудване, оптични материали, биомедицински оптични разработки, оптични биоинженерни технологиии т.н.

ОС също така включваелементна база. Елементите на оптичните устройства се наричат оптични части.

Оптичните инструменти (микроскопи, ултрамикроскопи и др.) са предназначени да контролират спектъра на видимите електромагнитни вълни, светлинни лъчи (фотони), за да се получи желаното изображение за неговото разглеждане или да се анализира едно от многото характерни свойства на вълната.

Общи оптични устройства Редактиране

Бионична очна протеза

Редактиране на сложни устройства

Общи технически устройства

Телескоп
Микроскоп
ултрамикроскоп
Оптичен измервателен уред
Видео оборудване
Кинематографично оборудване
Перископ
псевдоскоп
Инвертоскоп

фото оборудване

Камера
Лещи
светлинен филтър
Дихроични филтри
дикроична призма

Медицинско оборудване

Бронхоскоп, цистоскоп

Оптични биоинженерни технологии

Бионично око

Някои прости оптични системи Редактиране

Оптични материали Редактиране

Оптични постижения (разработки)включват:

Материали с черен епоксиден състав за запечатване на фотодиоди, предназначени за дистанционно управление на устройства.
Епоксидна смес за уплътняване на оптоелектронни устройства.
Оптично прозрачни епоксидни полимери с органични багрила за квантовата електроника.
оптични лепила.

Оптични детайли Редактиране

Елементите на оптичните устройства се наричатоптични части.

Всички части на устройствата могат да взаимодействат със светлината, но не всички от тях са оптични, предназначени да я променят (тяло, винтове, рамки за лещи). От друга страна, колекция от произволно разпръснати оптични части също не образува оптични части. (Такива оптични части участват в производството на устройства или съществуват като резервни части).

Структура на оптичните системи Редакт

Обикновено в сложните оптични системи се разграничават няколко подсистеми, които имат независимо функционално предназначение: обектив и окуляр в микроскоп или телескоп; колиматор, дисперсионна система и камера в спектрографа. Подсистемите от своя страна могат да бъдат разделени на по-малки подсистеми, до оптични детайли, които са неразложими от функционална гледна точка.

Свързани понятия Редактиране

Необходимо е да се прави разлика между понятиятаоптични системи,оптични схемииоптични устройства (оборудване, аксесоари и други устройства).

Оптични диаграмие графично представяне на процеса на промяна на светлината в оптичните системи. В допълнение към оптичните подсистеми, оптичните диаграми показват излъчватели и някои други спомагателни елементи.
Инструментитесе наричат оптични, ако поне една от технитеосновнифункции се изпълнява от оптична система. По този начин наличието на оптични системи в устройствата е необходима, но не достатъчна характеристика на оптичното устройство. Например добавянето на лупа към логаритмична линийка за улесняване на четенето не прави линийката оптичен инструмент. ОС са задължителна и необходима част от оптичните устройства, въпреки факта, че разходите за тяхното производство могат да бъдат сравнително ниски. Основните функции на някоиустройства се изпълняват не само от оптични, но и от други системи: механични - ниво, теодолит, електронни - телевизионна камера.

Целта и конструкцията на оптичните инструменти определят разнообразните функции на техните оптични системи. Типична функция на оптичните системи (и/или техните подсистеми) е формирането на оптични изображения. Те действат като преобразуватели на един светлинен лъч в друг. Оптичните системи, предназначени да създават необходимите изображения, се наричат емблематични.