Ano ang optical engineering?

Ang optical engineering ay ang disiplina sa engineering na nakatuon sa disenyo ng kagamitan at aparato na gumagana sa pamamagitan ng paggamit ng ilaw.Ito ay batay sa agham ng optika, isang larangan ng pisika na nag -aaral ng mga katangian at pag -uugali ng nakikitang ilaw at ang dalawang pinakamalapit na kapitbahay nito sa electromagnetic spectrum, infrared at ultraviolet.Ang kasanayan ng optical engineering ay sinaunang, at ang paggamit ng mga salamin, hugis at makintab na mga kristal, o mga lalagyan ng malinaw na tubig para sa mga layunin tulad ng pagpapalaki o pagtuon ng sikat ng araw upang magsimula ng mga apoy ay higit sa 2,000 taong gulang.Sa modernong panahon, ang patlang na ito ay mahalaga sa isang napakalawak na hanay ng mga teknolohiya, kabilang angElectromagnetic radiation batay sa klasikal na pisika.Ito ay dahil ang mga hula ng mga modernong mekanika ng dami ay naiiba mula sa mga klasikal na mekanika lamang sa atomic o subatomic scale o sa ilalim ng labis na hindi pangkaraniwang mga kondisyon tulad ng malapit-absolute zero na temperatura.Maraming mga modernong optical na teknolohiya ang batay sa kung paano nakikipag -ugnay ang mga indibidwal na mga photon sa mga atom at mga partikulo, kung saan ang mga hula ng mga klasikal na mekanika ay tumigil na maging isang kapaki -pakinabang na pagtatantya ng katotohanan, at sa gayon ang agham ng mga optika ng dami ay kinakailangan upang maunawaan at master ang mga hindi pangkaraniwang bagay na ito.Ang mga materyales sa agham ay mahalagang kaalaman para sa optical engineering.

Ang disenyo ng maraming mga aparato na gumagamit ng ilaw upang tingnan o pag -aralan ang mga bagay ay nagsasangkot ng optical engineering.Ang mga pagtingin sa mga instrumento tulad ng mga binocular, teleskopyo, at mikroskopyo ay gumagamit ng mga lente at salamin upang mapalaki ang mga imahe, habang ang mga corrective lens para sa mga salamin sa mata at mga contact lens ay nagbabawas ng papasok na ilaw upang mabayaran ang mga depekto sa pangitain ng mga nagsusuot.Kaya, ang kanilang paglikha ay hinihingi ng malaking kaalaman sa pang -agham kung paano makakaapekto ang mga optical na sangkap na ito.Ang matagumpay na disenyo ng optical lens ay nangangailangan ng pag -unawa sa kapwa kung paano makakaapekto ang isang komposisyon, istraktura, at hugispati na rin ang kakayahang gumana sa iba't ibang mga kondisyon.

Ang disenyo ng mga aparato na tinatawag na spectrometer ay hindi maaaring gawin nang walang optical engineering.Ang isang spectrometer ay gumagamit ng mga katangian ng papasok na mga photon upang matuklasan ang impormasyon tungkol sa komposisyon ng kemikal o iba pang mga katangian ng bagay na ang ilaw ay inilabas o nakikipag -ugnay sa.Ang mga spectrometer ay umiiral sa isang malawak na hanay ng mga iba't ibang uri at napakalaking mahalaga sa modernong agham at industriya, sa mga aplikasyon na mula sa pagkilala sa komposisyon ng mga mineral hanggang sa kontrol ng kalidad sa industriya ng metal na pag -aaral ng paggalaw ng iba pang mga kalawakan.

Ang optical engineering ay mahalaga rinsa teknolohiya ng hibla-optic, na nagpapadala ng impormasyon sa pamamagitan ng mga cable gamit ang mga pulso ng ilaw sa halip na koryente.Ang mga optical fibers ay nababaluktot na mga materyales na maaaring magamit bilang mga waveguides, mga materyales na maaaring gabayan ang direksyon ng ilaw.Gagabayan nila ang ilaw habang naglalakbay ito sa pamamagitan ng pagsamantala sa isang kababalaghan na tinatawag na Kabuuang Panlabas na Pagninilay, na pinapanatili ang ilaw na na -channel sa core ng hibla.Ang disenyo ng mga optical fibers ay nangangailangan ng isang pag -unawa sa kung paano ang ilaw ay refracted habang gumagalaw ito sa pamamagitan ng iba't ibang media, kasama ang mga refractive na katangian ng iba't ibang mga materyales.Ang mga hibla-optika ay mahalaga sa mga modernong teknolohiya ng komunikasyon, tulad ng mga telepono, high-speed internet, at telebisyon ng cable, dahil sa kanilang napakalaking kapasidad..Ang mga laser ay gumagana sa pamamagitan ng masiglang kapana -panabik na isang materyal, na tinatawag na isang medium ng pakinabang, hanggang sa magsimulang maglabas ng enerhiya sa anyo ng mga photon.Ang pagdidisenyo ng isang gumaganang laser na hindiAng kaalaman ng ves ng parehong mga katangian ng dami ng ilaw at ng iba't ibang mga materyales na maaaring magamit bilang makakuha ng media upang lumikha ng mga photon na may mga katangiang kinakailangan para sa mga laser na inilaan at kung paano ang mga optical na kagamitan tulad ng mga lente at salamin ay maaaring tumuon ang ilaw na iyon.Ang teknolohiya ng laser ay malawakang ginagamit sa modernong buhay.Ito ang batayan para sa mga format ng optical disk media tulad ng CDS at DVD, ang LIDAR ng Teknolohiya ng Detection (light detection at ranging), at sa maraming mga pang -industriya na aplikasyon.