-Ochiul-Ochiul este un organ a crui principal funcie este cea de a detecta lumina. Se compune dintr-un sistem sensibil la schimbrile de lumin, capabil s le transforme n impulsuri nervoase. Ochii cei mai simpli nu fac altceva dect s detecteze dac obiectele din jur sunt luminate sau obscure. Cei mai compleci folosesc la percepia vizual. Vederea la OMLumina ptrunde prin partea din fa a ochiului printr-o membran transparent numit cornee, nconjurat de o zon numit albul ochiului sau sclerotic. n spatele corneei se gsete irisul, un disc colorat (acesta are un caracter unic pentru fiecare individ). ntre cornee i iris exist un lichid numit umoare apoas. Irisul este perforat n centru de un orificiu de culoare neagr, denumit pupil. Pentru ca ochiul s nu fie deteriorat, atunci cnd lumina este foarte puternic, pupila se contract (i prin urmare, se micoreaz); iar n caz contrar, atunci cnd este ntuneric, pupila se mrete. n continuare, lumina traverseaz cristalinul, acesta avnd funcia de lentil biconvex, apoi umoarea sticloas, n final imaginea fiind proiectat pe o membran numit retin. Pleoapele i genele au rolul de protecie a ochiilor. O membran subire transparent, denumit conjunctiv, cptuete interiorul pleoapelor i o parte din sclerotic. Formarea imaginiin cazul ochiului emetrop (vederea normal), imaginea se formeaz pe retin. Pentru ca razele de lumin s se poat focaliza, acestea trebuie s se refracte. Cantitatea de refracie depinde n mod direct de distana de la care este vzut obiectul. Un obiect situat la o distan mai mare necesit mai puin refracie dect unul situat la o distan mai mic. Cel mai mare procentaj din procesul de refracie are loc n cornee, restul refraciei necesare avnd loc n cristalin.Lumina trece prin mediile transparente (cornee, umoare apoas, umoare sticloas) i cristalinul i formeaz o imagine rsturnat pe retin. Pe retin, celulele specializate transform imaginea n impulsuri nervoase. Acestea ajung prin nervul optic pn la regiunea posterioar a creierului. Acesta din urm interpreteaz semnalele printr-un mecanism complex care implic milioane de neuroni.Defectele vederiiMiopia este cel mai des ntlnit defect de vedere, aceasta avnd un caracter patologic(apare la natere) i ia loc atunci cnd globul ocular al ochiului miop este mai mare dect cel al ochiului normal, imaginea formndu-se n faa retinei. Miopia este corectat cu ajutorul lentilelor divergente.Hipermetropia este de asemenea un defect patologic, aceasta ns lund loc mai rar dect miopia. Globul ocular al ochiului hipermetrop este mai mic dect cel al ochiului normal, n consecin imaginea formndu-se n spatele retinei. Hipermetropia este corectata cu ajutorul lentilelor convergente.Prezbitismul este un defect de vedere care apare de obicei la btrnee, acesta comportndu-se n acelai mod precum hipermetropia, acesta fiind cauzat de atrofierea elasticitii cristalinului. Prezbitismul este tratat cu ajutorul unei lentile convergente.Strabismul are drept cauz slbirea unuia dintre muchii externi ai globului ocular, acesta fiind corectat prin exerciii de ntrire a musculaturii ciliare.Cataracta apare cel mai frecvent, la persoanele cu o vrst naintat, aceasta fiind cauzat de pierderea treptat a transparenei(opacifierea) cristalinului. n cazul cataractei congenitale, aceasta este corectat prin secionarea unei poriuni a irisului i a capsulei cristaliniene ori prin extragerea cristalinului i nlocuirea acestuia cu un cristalin artificial reprezentat de ctre o lentil biconvex.Astigmatismul este o boal oftalmologic manifestat printr-o deformare a corneei care atrage dup sine o refracie defectuoas a razei de lumin n globul ocular. n cazul astigmatismului, razele de incidenta de lumin alb ce sosesc la ochi sub form de raze paralele vor suferi un proces intens i inegal de refracie, i prin urmare, cu ct aceast refracie difereniat va fi mai mare, cu att astigmatismul va fi considerat mai grav.-Aparatul de fotografiat -Aparatul fotografic (sau aparat de fotografiat) este un aparat optic cu ajutorul cruia pot fi obinute imagini reale ale obiectelor. La aparatele clasice, fixrii acestor imagini se fcea pe plci sau filme acoperite cu un strat de emulsie fotografic. n urma revoluiei digitale, majoritatea aparatelor de fotografiat transform informaia vizual n informaie digital, cu ajutorul unui senzor de imagine.Partile componente- obiectivul fotografic (fix sau interschimbabil);- obturatorul;- camera obscur (rigid sau pliabil)- caseta materialului fotosensibil (fixa sau interschimbabil);- vizorul (cu sistem optic independent sau prin obiectiv).Istorie Principiul de functionare al aparatului de fotografiat a fostdescoperit de pe vremea artistului si inventatorului Leonardo daVinci, care a aratat ca pentru a proiecta o imagine este suficientun mic orificiu prin care sa treac lumina. Cu cat este mai micorificiul, cu atat imaginea este mai clara. Acest aparat simplu,numit "camera obscura", exista de lainceputul sec. al XVII-lea. Mai mult adurat pana a fost gasit un materialfotosensibil pentru a inregistraimaginea respectiva. Aceasta problemaa fost rezolvata abia in 1826 cand Joseph Niepce a descoperit ca pentru aproduce un bitum sensibil la lumina poate fi folosita clorura deargint.Tipuri de aparateDe-a lungul timpului au aparut multe modele de aparate foto, insamarea lor majoritate se incadreaza in una dintre aceste categorii: aparate cu vizor sau telemetru aparate cu vizare prin obiectiv (SLR, reflex) aparate cu doua obiective aparate cu planfilmMicroscopul Microscopul (grec. mikrs: mic; skopein: a observa) este un instrument optic care mrete imaginea unui obiect observat printr-un sistem de lentile. Cel mai rspndit tip de microscop este microscopul cu lumin artificial, descoperit prin anii 1600.n anul 1679, unul din pionerii microscopului, Antoni Van Leeuwenhoek, a comunicat Societii Regale din Londra c numrul de "animale mici" (spermatozoare) pe care le-a detactat n lapii unui cod-150 de bilioane- erau cu mult mai mare dect numrul total de oameni pe care planeta l-ar putea suporta. La dou secole distan, n secolul al XIX-lea, puterea de mrire i rezoluie a microscoapelor au crescut, lentilele nemaiavnd distorsiuni cromatice i sferice.Cronologien 1590, fabricantul de ochelari Hans Jansen i fiul su Zacharias au inventat primul microscop optic, cu o singur lentil, convex.n 1609, Galileo Galilei construiete un microscop optic cu o lentil convex i una concav. Microscopul se numea occhioliono.n 1619, Cornelius Drebbel construiete primul microscop cu dou lentile de acelai tip-2 lentile convexe.1665-Robert Hooke este primul om care folosete microscopul n scop biologic, el observnd un preparat din scoara arborelui de plut, cruia i descoper structura, folosind prima dat termenul latinesc cella (celul).1674-Anton van Leeuwenhoek este primul om care studiaz animale cu ajutorul microscopului.1863-Henry Clifton Sorby creeaz un microscop metalurgic pentru a studia meteorii.1865-Ernst Abbe descoper regula care i poart numele, fapt care permite microscoapelor s fie mult mai precise i mai uor de fabricat.1931-Ernst Ruska creeaz primul microscop electronic.1936-Erwin Wilhelm Mller inventeaz microscopul cu cmp de emisie care poate vedea atomii.1951- Erwin Wilhelm Mller inventez microscopul cu cmp ionic cu care se puteau studia atomii.1967- Erwin Mller mbuntete atomul cu cmp ionic, pentru a fi capabil de a studia nucleul i nveliul electronic al unui atom.1986- Gerd Binnig, Quate i Gerber inventeaz microscopul cu for atomic.1988- Alfred Cerezo, Terence Godfrey, and George D. W. Smith sunt primii care pot vedea un atom n 3D cu ajutorul microscopului.1991-Este inventat microscopul cu for de prob KelvinCel mai precis miscroscop din lume a fost inaugurat n octombrie 2008 la Universitatea McMaster din Hamilton i a costat 15 milioane de dolari.TipuriMicroscopul electronic cu transmisieForma original a microscopiei electronice, microscopia electronic cu transmisie implica o raz de electroni la tensiune nalt emis de un catod, de regul filament de tungsten, i focalizat de lentile electrostatice i electromagnetice. Raza de electroni care a fost transmis printr-un specimen parial transparent pentru electroni transport informaie despre structura intern a specimenului n raza care ajunge la sistemul de formare a imaginii. Variaia spaial a acestei informaii ("imaginea") este apoi mrit de o serie de lentile electromagnetice pn cnd este nregistrat la coliziunea cu un ecran fluorescent, plac fotografic, sau senzor de lumin cum ar fi un senzor CCD. Imaginea detectat de CCD poate fi afiat n timp real pe un monitor sau transmis pe loc unui calculator. Rezoluia unui microscop electronic cu transmisie este limitat n principal de aberaia de sfericitate, dar o nou generaie de sisteme de corecie a aberaiilor a avut ca efect depirea parial a aberaiilor sferice i creterea rezoluiilor. Coreciile din software ale aberaiei de sfericitate pentru microscoapele electronice cu transmisie de nalt rezoluie a permis producerea unor imagini cu rezoluie suficient de bun pentru a evidenia atomi de carbon n diamante, aflai la distane de doar 0.89 ngstrmi (89 picometri) unii de alii i atomi din silicon la distane de 0.78 ngstrmi (78 picometri), mrind de 50 de milioane de ori. Capacitatea de a determina poziiile atomilor n cadrul materialelor a fcut din acest tip de microscop o unealt important pentru cercetarea i dezvoltarea din domeniul nanotehnologiilor.Microscopul electronic cu scanareMicroscop electronic cu scanare la Institutul de Geologie al Universitii din Kiel, Germania, n 1980. Coloana din mijloc produce fluxul de electroni, iar specimenul este plasat la bazSpre deosebire de MET, unde raza de electroni la tensiune nalt formeaz imaginea specimenului, microscopul electronic cu scanare produce imagini prin detecia electronilor secundari, cu energie sczut, emisi de pe suprafaa specimenului datorit excitrii acestuia de ctre raza principal de electroni. n MES, raza de electroni parcurge ntreg specimenul, detectorii construind o imagine prin maparea semnalelor detectate la poziia razei.n general, rezoluia MET este de regul cu un ordin de mrime mai mare dect cea a MES, dar, datorit faptului ca imaginea produs de microscoapele cu scanare se bazeaz pe procese de suprafa i nu pe transmisie, este capabil s vizualizeze probe mai mari, i are o adncime de penetrare mult mai mare, producnd astfel imagini care sunt o bun reprezentare tridimensional a probei. Microscopul electronic cu reflexien plus, exist i microscoape electronice cu reflexie (MER). Ca i MET, aceast tehnic implic raze de electroni incidente pe o suprafa, dar n loc s foloseasc electronii transmii, sau cei secundari, se detecteaz raza reflectat. Microscopul electronic cu scanare i transmisieMEST combin nalta rezoluie a MET cu funcionalitile MES, permind folosirea unei game de tehnici de analiz imposibil de atins cu MET convenionale.-Fibra optica-Fibra optic este o fibr de sticl sau plastic care transport lumin de-a lungul su. Fibrele optice sunt folosite pe scar larg n domeniul telecomunicaiilor, unde permit transmisii pe distane mai mari i la lrgimi de band mai mari dect alte medii de comunicaie. Fibrele sunt utilizate n locul cablurilor de metal deoarece semnalul este transmis cu pierderi mai mici, i deoarece sunt imune la interferene electromagnetice. Fibrele optice sunt utilizate i pentru iluminat i transport imagine, permind astfel vizualizarea n zone nguste. Unele fibre optice proiectate special sunt utilizate n diverse alte aplicaii, inclusiv senzori i laseri.Lumina este dirijat prin miezul fibrei optice cu ajutorul reflexiei interne totale. Aceasta face fibra s se comporte ca ghid de und. Fibrele care suport mai multe ci de propagare sau moduri transversale se numesc fibre multimodale (MMF), iar cele ce suport un singur mod sunt fibre monomodale (SMF). Fibrele multimodale au n general un diametru mai mare al miezului i sunt utilizate n comunicaii pe distane mai scurte i n aplicaii n care trebuie transferat mult putere. Fibrele monomodale se utilizeaz pentru comunicaii pe distane de peste 550 m.Conectarea fibrelor optice una de alta este mai complex dect cea a cablurilor electrice. Capetele fibrei trebuie s fie atent tiate, i apoi unite fie mecanic fie prin sudare cu arc electric. Se utilizeaz conectori speciali pentru conexiuni ce pot fi nlturate.IstoricTehnologia fibrelor optice, dei devenit omniprezent doar n lumea modern, este una simpl i relativ veche. Ghidarea luminii prin reflexii repetate, principiul care st la baza fibrelor optice, a fost demonstrat pentru prima oar de Daniel Colladon i Jacques Babinet la Paris la nceputul anilor 1840. John Tyndall a inclus o demonstraie a acesteia n cursurile sale publice de la Londra un deceniu mai trziu.[1] Tyndall a scris i despre proprietatea de reflexie intern total ntr-o carte introductiv despre natura luminii, n 1870: Cnd lumina trece din aer n ap, raza refractat este ntoars nspre perpendicular... Cnd raza trece din ap n aer, ea este ntoars dinspre perpendicular... Dac unghiul fcut de raza din ap cu perpendiculara la suprafa este mai mare de 48 de grade, raza nu va mai iei deloc din ap: ea va fi totalmente reflectat la suprafa.... Unghiul ce marcheaz limita la care reflexia total ncepe se numete unghi limit al mediului.APLICATII1.Telecomunicaii prin fibr opticFibra optic poate fi utilizat ca mediu de telecomunicaii i reele deoarece este flexibil i poate fi strns n cabluri. Este deosebit de avantajoas pentru comunicaii pe distane mari, deoarece lumina se propag prin fibr cu atenuare mic n comparaie cu cablurile electrice. Aceasta permite acoperirea de distane mari cu doar cteva repetoare. n plus, semnalele luminoase propagate n fibr pe fiecare canal pot fi modulate la viteze de pn la 111 gigabii pe secund.2.Senzori cu fibr opticn unele aplicaii, se folosesc senzori care sunt ei nii fibre optice. n alte cazuri, fibra optic este utilizat pentru a conecta un senzor cu sistemul de msurare. n funcie de aplicaie, fibra optic se poate folosi deoarece este mic, sau pentru c n punctul ndeprtat de msurare nu exist energie electric, sau pentru c astfel se pot multiplexa mai muli senzori pe lungimea unei singure fibre prin folosirea de lungimi de und diferite pe fiecare senzor, sau prin detectarea ntrzierii suferite de lumin la trecerea prin fiecare senzor.3.Alte utilizriUn frisbee iluminat cu fibr opticFibra optic este folosit i n iluminat, ca ghid de lumin n aplicaii medicale i nu numai, n care este nevoie de lumin puternic pe un punct ascuns. n unele cldiri, fibra optic este utilizat pentru a direciona lumina solar de pe acoperi spre alte pri ale cldirii. Iluminarea cu fibr optic este folosit i n aplicaii decorative, la indicatoare, lucrri de art i n pomi de Crciun artificial. Magazinele Swarovski utilizeaz fibra optic pentru a ilumina cristalele expuse din mai multe unghiuri cu o singur surs de lumin.Un grup coerent de fibre se utilizeaz, uneori mpreun cu lentile, la un dispozitiv lung i subire de achiziionat imagini, numit endoscop, folosit pentru a vedea obiecte printr-o gaur mic. Endoscoapele medicale sunt utilizate pentru proceduri chirurgicale neinvazive (endoscopie). Endoscoapele industriale sunt utilizate la inspectarea unor puncte la care se ajunge greu, cum ar fi interioarele motoarelor cu reacie.Principiul de funcionareO fibr optic este un ghid de und dielectric cilindric ce transmite lumina de-a lungul axei sale, prin procesul de reflexie intern total. Fibra const dintr-un miez nconjurat de un strat de substan (teac). Pentru a pstra semnalul optic n miez, indicele de refracie al miezului trebuie s fie mai mare dect cel al tecii. Limita dintre miez i teac poate fi fie abrupt, n fibra cu salt de indice, fie gradat, n fibra cu indice gradat.