Apa itu Rekayasa Optik?

Rekayasa optik adalah disiplin teknik yang berfokus pada desain peralatan dan perangkat yang berfungsi dengan menggunakan cahaya.Ini didasarkan pada ilmu optik, bidang fisika yang mempelajari sifat dan perilaku cahaya tampak dan dua tetangga terdekatnya pada spektrum elektromagnetik, inframerah dan ultraviolet.Praktik rekayasa optik adalah kuno, dan penggunaan cermin, kristal berbentuk dan dipoles, atau wadah air jernih untuk tujuan seperti pembesaran atau memfokuskan sinar matahari untuk memulai kebakaran lebih dari 2.000 tahun.Di zaman modern, bidang ini penting untuk beragam teknologi yang sangat luas, termasuk instrumen optik seperti mikroskop dan teropong, laser, dan banyak perangkat elektronik dan komunikasi yang umum digunakan.

Beberapa aplikasi praktis optik dapat dilakukan dengan menggunakan model dariRadiasi elektromagnetik berdasarkan fisika klasik.Ini karena prediksi mekanika kuantum modern berbeda secara nyata dari mekanika klasik hanya pada skala atom atau subatomik atau dalam kondisi yang sangat tidak biasa seperti suhu nol dekat-absolut.Banyak teknologi optik modern didasarkan pada bagaimana foton individu berinteraksi dengan atom dan partikel, di mana prediksi mekanika klasik berhenti menjadi perkiraan yang berguna dari realitas, sehingga ilmu optik kuantum diperlukan untuk memahami dan menguasai fenomena ini.Ilmu material juga merupakan pengetahuan penting untuk rekayasa optik.

Desain banyak perangkat yang menggunakan cahaya untuk melihat atau menganalisis objek melibatkan rekayasa optik.Menonton instrumen seperti teropong, teleskop, dan mikroskop menggunakan lensa dan cermin untuk memperbesar gambar, sementara lensa korektif untuk kacamata dan lensa kontak membiaskan cahaya yang masuk untuk mengkompensasi cacat dalam penglihatan pemakai.Dengan demikian, penciptaannya menuntut pengetahuan ilmiah yang cukup tentang bagaimana komponen optik ini akan mempengaruhi cahaya yang masuk.Desain lensa optik yang berhasil membutuhkan pemahaman tentang bagaimana komposisi lensa, struktur, dan bentuk akan mempengaruhi fungsi perangkat optik, dan bagaimana bentuk dan bahan lensa akan mempengaruhi faktor -faktor seperti massa perangkat, ukuran, dan distribusi berat, sepertiserta kemampuannya untuk beroperasi dalam kondisi yang berbeda.

Desain perangkat yang disebut spektrometer tidak dapat dilakukan tanpa rekayasa optik.Sebuah spektrometer menggunakan sifat -sifat foton yang masuk untuk menemukan informasi tentang komposisi kimia atau sifat -sifat lain dari materi yang telah dipancarkan oleh cahaya atau berinteraksi.Spektrometer ada dalam beragam jenis yang berbeda dan sangat penting bagi sains dan industri modern, dalam aplikasi mulai dari mengidentifikasi komposisi mineral hingga kontrol kualitas dalam industri pengerjaan logam hingga mempelajari gerakan galaksi lain.

Rekayasa optik juga penting.ke teknologi serat optik, yang mentransmisikan informasi melalui kabel menggunakan pulsa cahaya alih-alih listrik.Serat optik adalah bahan fleksibel yang dapat digunakan sebagai pandu gelombang, bahan yang dapat memandu arah cahaya.Mereka memandu cahaya saat bepergian dengan mengambil keuntungan dari fenomena yang disebut refleksi internal total, yang membuat cahaya menyalurkan inti serat.Desain serat optik membutuhkan pemahaman tentang bagaimana cahaya dibiaskan saat bergerak melalui media yang berbeda, bersama dengan kualitas bias dari berbagai bahan.Serat-optik sangat penting untuk teknologi komunikasi modern, seperti telepon, internet berkecepatan tinggi, dan televisi kabel, karena kapasitasnya yang sangat besar.

Desain laser, yang menghasilkan sinar sempit cahaya yang koheren, juga sangat bergantung pada rekayasa optik optik.Laser bekerja dengan material yang menarik, yang disebut media penguatan, sampai mulai melepaskan energi dalam bentuk foton.Mendesain Laser Instan yang KerjaPengetahuan VES tentang sifat kuantum cahaya dan bahan yang berbeda yang dapat digunakan sebagai media gain untuk membuat foton dengan kualitas yang diperlukan untuk laser yang dimaksudkan dan bagaimana peralatan optik seperti lensa dan cermin dapat memfokuskan cahaya itu.Teknologi laser banyak digunakan dalam kehidupan modern.Ini adalah dasar untuk format media disk optik seperti CD dan DVD, teknologi deteksi lidar (deteksi cahaya dan mulai), dan dalam banyak aplikasi industri.