01 · Fiziksel Büyüklük ve Birim
Ölçülen değer ile ölçü standardı
Fiziksel büyüklük, ölçülebilen ve sayısal bir değerle ifade edilebilen özelliktir. Uzunluk, zaman, frekans ve ışık şiddeti fiziksel büyüklüklere örnektir.
Birim ise ölçülen büyüklüğün hangi standartla karşılaştırıldığını gösterir. Sayısal değer birimsiz bırakıldığında ölçümün anlamı eksik kalır.
Bir ölçüm sonucu sayı ve birim birlikte yazılmalıdır. Örneğin yalnızca 60 yerine 60 mm yazılması gerekir.
02 · SI Birim Sistemi
Uluslararası ortak ölçüm dili
Uluslararası Birim Sistemi SI kısaltmasıyla ifade edilir. Bilimsel ve teknik ölçümlerde ortak bir dil oluşturur.
Optikte kullanılan birçok birim doğrudan SI birimidir veya SI birimlerinden türetilmiştir.
Metre
Uzunluğun temel SI birimidir ve m sembolüyle gösterilir.
Saniye
Zamanın temel SI birimidir ve s sembolüyle gösterilir.
Kandela
Işık şiddetinin temel SI birimidir ve cd sembolüyle gösterilir.
Hertz
Frekansın türetilmiş SI birimidir ve Hz sembolüyle gösterilir.
03 · Uzunluk Birimleri
Metreden nanometreye
Metre – m
Odak uzaklığı ve optik güç bağıntılarında temel uzunluk birimidir.
Santimetre – cm
Yakın çalışma mesafeleri ve prizmatik sapma tanımlarında kullanılabilir.
Milimetre – mm
Çerçeve ölçüleri, pupilla mesafesi ve montaj ölçülerinde sık kullanılır.
Mikrometre – µm
Çok küçük yüzey veya yapı ölçülerinde kullanılabilir.
Nanometre – nm
Görünür ışık ve optik filtrelerin dalga boylarını ifade etmekte kullanılır.
Metrenin önemi
Diyoptri hesabında odak uzaklığının metre cinsinden kullanılması gerekir.
04 · Ondalık Ön Ekler
Büyük ve küçük değerleri kısa yazmak
Kilo – k
Temel birimin bin katını ifade eder.
Santi – c
Temel birimin yüzde birini ifade eder.
Mili – m
Temel birimin binde birini ifade eder.
Mikro – µ
Temel birimin milyonda birini ifade eder.
Nano – n
Temel birimin milyarda birini ifade eder.
Tera – T
Temel birimin bir trilyon katını ifade eder.
05 · Frekans ve Zaman
Hertz ve saniye ilişkisi
Frekans bir saniyede gerçekleşen tekrar sayısını ifade eder ve hertz birimiyle gösterilir.
Periyot bir tam olayın gerçekleşme süresidir ve saniye birimiyle ifade edilir. Frekans ile periyot ters orantılıdır.
f = 1 / T
f frekans, T ise saniye cinsinden periyottur.
06 · Açı Birimleri
Derece ve radyan
Optikte ışınların yönü, yüzey normali, prizma tabanı ve eksen konumları açılarla ifade edilir.
Günlük optik uygulamalarda derece yaygın olarak kullanılır. Bilimsel bağıntılarda radyan da kullanılabilir.
Tam açı
360 derece veya 2π radyandır.
Doğru açı
180 derece veya π radyandır.
Dik açı
90 derece veya π/2 radyandır.
Astigmatik eksen
Reçetelerde genellikle 0 ile 180 derece arasında ifade edilir.
07 · Optik Güç ve Diyoptri
Odak uzaklığının tersi
Bir merceğin ışığı yakınsama veya ıraksama miktarı optik güçle ifade edilir.
Optik gücün birimi diyoptridir. Diyoptri, metre cinsinden odak uzaklığının tersidir.
F = 1 / f
F diyoptri cinsinden optik güç, f ise metre cinsinden odak uzaklığıdır.
Odak uzaklığı santimetre veya milimetre olarak verilmişse diyoptri hesabından önce metreye çevrilmelidir.
08 · Prizma Diyoptrisi
Işığın doğrultusundaki sapma
Prizma diyoptrisi, prizmanın oluşturduğu doğrusal sapmayı ifade etmek için kullanılan birimdir ve Δ sembolüyle gösterilir.
Bir prizma diyoptrisi, bir ışın doğrultusunun bir metre uzaklıkta bir santimetre sapması olarak tanımlanır.
1 Δ = 1 cm / 1 m
Prizmatik etkinin yönü taban yönüyle birlikte belirtilmelidir.
09 · Kırılma İndisi
Birimsiz optik oran
Kırılma indisi, ışığın boşluktaki hızı ile bir ortam içindeki hızının oranıdır.
İki aynı tür büyüklüğün oranı olduğu için kırılma indisinin birimi yoktur.
n = c / v
n kırılma indisi, c boşluktaki ışık hızı ve v ortam içindeki ışık hızıdır.
10 · Yüzde ile İfade Edilen Değerler
Geçirgenlik, yansıtma ve soğurma
Bir optik malzemenin ışığı geçirme, yansıtma veya soğurma oranları yüzde olarak ifade edilebilir.
Yüzde 80 görünür ışık geçirgenliği, gelen görünür ışığın ölçüm koşulları altında yüzde 80'inin malzemeden geçtiğini belirtir.
Geçirgenlik
Malzemeden geçen ışığın gelen ışığa oranıdır.
Yansıtma
Yüzeyden geri dönen ışığın gelen ışığa oranıdır.
Soğurma
Malzeme tarafından alınan ışığın gelen ışığa oranıdır.
Ölçüm koşulu
Sonuçlar dalga boyuna, geliş açısına ve kullanılan ölçüm yöntemine bağlı olabilir.
11 · Temel Dönüşüm Kuralları
Optik hesaplarda birim uyumu
1 m
100 cm veya 1.000 mm'dir.
1 cm
10 mm'dir.
1 mm
1.000 µm'dir.
1 µm
1.000 nm'dir.
1 nm
10⁻⁹ metreye eşittir.
Birim kontrolü
Bir bağıntıya yerleştirilen bütün değerler uyumlu birimlerle yazılmalıdır.
12 · Optisyenlikte Kullanımı
Ölçüm ve uygulama doğruluğu
Optisyenlikte küçük birim hataları cam merkezlemesi, çerçeve ölçüsü, optik güç ve prizmatik etki gibi sonuçları doğrudan etkileyebilir.
Ölçüm cihazındaki birim, reçetedeki gösterim ve hesaplamada kullanılan birim her işlemde kontrol edilmelidir.
Ders Özeti
Bu dersten hatırlanması gerekenler
- •Fiziksel bir büyüklük sayı ve birimle birlikte yazılır.
- •Metre uzunluğun, saniye zamanın ve kandela ışık şiddetinin temel SI birimleridir.
- •Milimetre optik montaj ölçülerinde, nanometre ışığın dalga boyunda sık kullanılır.
- •Frekans hertz, periyot saniye ile ifade edilir.
- •Optik güç diyoptri ile ifade edilir ve metre cinsinden odak uzaklığının tersidir.
- •Bir prizma diyoptrisi bir metre uzaklıkta bir santimetre sapmaya karşılık gelir.
- •Kırılma indisi birimsiz bir orandır.
- •Hesaplamalarda bütün değerler uyumlu birimlere dönüştürülmelidir.