1.Фотометриялық ұғымдар мен шамалар, олардың өлшем бірліктері

Жарық толқыны энергия тасымалдайды. Əртүрлі оптикалық зерттеулерді жүргізгенде жарық энергиясын жəне онымен байланысты шамаларды өлшеу қажет болады. Оптикалық аумаққа жататын электромагниттік толқындардың тасымалдайтын энергиясын өлшеулермен шұғылданатын оптика бөлімі фотометрия деп аталады.

Фотометриялық шамаларда негізгі шама ретінде жарық күші алынады. Жарық күшінің бірлігі – кандела қара сәуле шығарғыш көмегімен анықталады. Жарық күші dI_V арқылы белгіленеді.

Жарық ағыны. Жарық ағыны деп жарық көзінің dI_V жарық күшінің, ішінде шығарылған жарық таралатын dΩ денелік бұрышқа көбейтіндісін айтады.

dФ_V = dI_V * dΩ

Жарық ағынының спектрлік тығыздығы мына формуламен анықталады:

dФ_Vλ = dI_Vλ * dΩ

Жарықтылық. Жарықтылық B_V арқылы белгіленеді.

B_V = dI_V / dσ`

B_Vλ = dФ_Vλ / dΩdσcosθ

Жарықтылықтың өлшем бірлігі—ваттың стерадиан-метр квадратқа қатынасы Вт/(ср-м²).

Жарқырау. Жарқырау R_V арқылы белгіленеді.

R_V = dФ_V / dσ

Жарқыраудың өлшем бірлігі – (Вт/м²).

Жарықталу. Жарықталу мен жарықталудың спектрлік тығыздығы мына қатынастармен анықталады:

E_V = dФ_V / dσ

E_Vλ = dФ_Vλ / dσ

Жарықталынудың өлшем бірлігі— ватт бөлінген метр квадрат (Вт/м²).

Жарық экспозициясы. Бұл шама мына формуламен анықталады

dH_V = Ф_Vdt

мұндағы dt – уақыт аралығы, осы уақыт аралығы ішінде Ф_V жарық ағыны шығарылады немесе қабылданады.

2. Айна. Сфералық айна және линзалар   

Айна, оптикалық — беті тегіс, жарық сәулесін шағылдыратын, нәрсенің оптикалық кескінін беретін шыны немесе металл дене.

Айнадан жарық сәулесі түсу және шағылу бұрышының тепе-теңдігін сақтай отырып шағылады. Ең көп тараған түрі — оптикалық жазық айна. Сондай-ақ оптикалық жүйелерде сфералық, параболалық, эллипсоидтық т.б. шағылдырғыш беттері бар дөңес және ойыс айналар да қолданылады.

Сфералық айналар шар тектес беттің бір бөлігі, және дөңес, ойыс болып бөлінеді.

Дөңес айнаға параллель жарық шоқтарын түсірейік. Олар айнадан шағылып шашырайды. Сондықтан да дөңес айналарды шашыратқыш деп атайды. Ал ойыс айнаға сол параллель жарық шоқтарын түсірсек, олар бас фокуста жиналады. Осы қасиеті үшін ойыс айналар жинағыш болып аталады. Бұл жердегі F және F` бас фокустары деп аталады. Дөңес айнада ол жорамал, өйткені жарық фокустан өтпейді, ал ойыс айнада ол шын.

Фокусты табу үшін қисықтық радиусын білу керек, сонда келесі формулаға келеміз: F=R/2. Бұл формула дөңес және ойыс айнаға да орындалады.Дөңес айна

үшін келесі формула орындалады: бұл жердегі F = ал u-зат пен айна,

v-бейне мен айна арақашықтығы.Ал ойыс сфералықайналар үшін

Линза дегеніміз  - екі жақы сфералық беттермен

шектелген мөлдір дене. Олар шашыратқыш және жинағыш болып келеді.  Жинағыш және шашыратқыш линзаларды сипаттайтын негізгі параметрлер ретінде келесі параметрлерді көрсетсек болады:

1. Линзаның оптикалық центрі, ол линзаның дәл центрінде орналасады.

2. Линзаның оптикалық осьі, ол оптикалық центрден өтіп, линзаның қырларына перпендикуляр болады.

3. Линзаның фокустық арақашықтығы, линзаға қандайда бір параллель жарық шоқтарын түсірген кезде олардың қиылысқан жері фокустық арақашықтығы болады. Ойыс линзада ол жорамал, ал дөңес линзада шын. Дөңес линза үшін F>0, ойыс линзаға F<0.

4. Линзаның оптикалық күші. Фокустық арақашықтыққа кері пропорционал D=1/F. Өлшем бірлігі диоптрия (дптр). Жинақтағыш немесе дөңес линза үшін D>0 , ал шашыратқыш ойыс линза үшін D<0.

5. Линза жасалған оптикалық материалдың сыну көрсеткіші. Жоғарыда айтылғанның барлығы линзаның сыну көрсеткіші ол орналасқан ортаның сыну көрсеткішінен көп болса ғана орындалады.