Повернуть фото онлайн зеркально, 90 180 270 градусов
- Главная
- Фотошоп онлайн Обработка изображений
- Повернуть фото онлайн зеркально, 90 180 270 градусов
При обработке цифровых фотографий иногда требуется повернуть их на 90, 180 или 270 градусов без фотошопа. Теперь это можно сделать в нашем сервисе без установки и изучения сложных программ. Снятые боком цифровым фотоаппаратом снимки можно будет сохранить, повернув на необходимое количество градусов. Вы сможете за несколько секунд перевернуть фотографию, повернуть ее вправо или влево.
Для этого загрузите на сервер фотографию, которую нужно повернуть или отразить зеркально.
Этот сервис также позволяет не только повернуть фото, но и отразить картинку зеркально. Зеркальное отражение фотографий ― это дизайнерский прием. Он позволяет переместить акценты на фотографии и подчеркнуть в ней что-то важное. Очень часто зеркальное отражение фото полностью меняет его восприятие. Для того чтобы сделать красивый коллаж тоже иногда требуется отразить фото зеркально. Поставив рядом исходную фотографию и отраженную зеркально по вертикали или горизонтали, можно получить неожиданно красивую картинку.
Этот сервис вместе с другими дополнительными возможностями нашего сайта по обработке фотографий – изменения размера, обрезка картинки, обработка фото в стиле инстаграм позволяет выполнять минимально необходимую художественную коррекцию фото. Этого вполне достаточно, чтобы вести блог с красивыми картинками, самостоятельно сделать интересную шапку для своего блога из фотографий или выложить интересные снимки в соцсетях.
Больше не нужно изучать сложные программы, возиться со слоями в фотошопе, устанавливать условно бесплатные программы, которые перестают работать в самый неподходящий момент. Вместо этого можно зайти на наш сайт и выбрать нужное действие во вкладке «Работа с изображениями». Обрезать картинку онлайн, повернуть фото или отразить его зеркально, добавить красивые эффекты или рамку – все это делается в несколько кликов на inettools.net.
В век облачных технологий в компьютере ценится скорость работы, которая достигается за счет того, что на нем установлен только необходимый минимум программ. Если доступ к интернету есть практически везде, то зачем засорять свой ноутбук или планшет ненужными программами? Достаточно просто знать, где можно быстро и удобно обработать фото онлайн.
Отзывы
| Супер! спасибо! |
| Спасибо, получилось перевернуть! |
| у меня не получается перевернуть аву так как надо |
| спасибо! быстро и четко! |
| Очень удобно! Спасибо большое!!!! |
| Спасибо большое! Повернула картинку зеркально быстро и качественно! Успеха вам! |
Большое, спасибо, нужно было для конкурса в школу перевернуть картинку. Все получилось быстро и удобно. |
Другие сервисы
Мастер-класс: декупаж шкатулки только с распечатками.
Когда-то вышла из моих рук одна шкатулка. И декорирована она была только распечатками (без трафаретов, контуров, сложных декоративных техник и других прикрас). Только декупаж распечатками, старение – ну и ленточка. И еще фотографии процесса) А поскольку процесс оказался довольно интересным, то я с удовольствием делюсь им с вами – итак, встречайте: мастер-класс по декупажу шкатулки только распечатками и лентой!)))
1. Идея родилась из этой картинки – мне очень понравился медальон, а вот фон я решила делать свой.
(Картинки увеличиваются по клику)
2. Первым делом готовим распечатки. Главная задумка – чтобы в шкатулке не было половинчатых кружочков, поэтому размер распечатки очень тщательно подгонялся. Собственно говоря, цвет тоже – изначально я скачивала с интернета просто фон в горошек и меняла, «шоколадила» цвета вручную.
Вот они, мои хорошие:
Центральное пятно на светлом создавалось специально, чтобы вокруг медальона не было половинок, четвертинок и других фрагментов 🙂 Все эти фрагменты создают ощущение незавершенности, случайности, а в гармоничной работе чем меньше случайного, тем лучше. Исторически все произведения декоративно-прикладного искусства были законченными, завершенными, как полностью расказанная история. А вот оборванные или обрезанные фрагменты — это уже недосказанная история (конечно, есть исключения из этого правила, но это не тема данного мастер-класса 🙂 Поэтому мне было важно «досказать историю» и сделать все кружки целыми.
Для внутренней картинки я подготовила вот эту милую конфетку – вырезала ее из другой картинки и подготовила для вживления (сделала зеркальное отражение).
Медальон я заказывала у столяра, но можно сделать его из пластики, самозатвердевающей массы или даже из картона.
3. Распечатываем все фоны и картинки, чаще всего я это делаю на кальке (принтер у меня лазерный, любимый).
4. Начинаем приклеивать – темный фон вниз, светлый – наверх. Этот шаг я пропущу, здесь и так все понятно. Главное – чтобы все было симметрично и без половинок кружочков.
5. Окрашиваем срезы боковин и донышко, закрашиваем стыки, если линия стыка получилась толстой и белой.
Окрашиваем светлой краской (не белой, ближе к приглушенной слоновой кости — в тон верхнему фону) все остальные части шкатулки, включая внутренности.
6. Слегка прошкуриваем незалакированные распечатки на боковинках. Если под распечаткой были какие-то крупинки, катышки, толстые пылинки или какой-то другой мусор (а я особо не старалась соблюдать чистоту, даже наоборот), они вышкурятся и станут белыми точками. То же самое делаем с донышком и окрашенными срезами боковин – дошкуриваем до царапин и пятен.
7. Можно даже сильнее помучить бедную шкатулку, вот так:
8.
После всего нашего «мучительства» получаются вот такие пылинки (от краски и тонера с распечаток), они тоже пойдут в ход: их можно надуть на кисть с лаком и залакировать боковинки и внутренности, тогда на светлых пятнышках кое-где будут темные пылинки, а на темном фоне – белые потертости и царапины. Смотрится это очень натурально (попробуйте найти их на фотографиях дальше). Часть пылинок я просто залакировала внутри шкатулки.
9. Проходимся
10.
Сухой кистью с темной краской проходимся по всем светлым участкам и ребрам.
11. Следующий этап старения: разводим водой жидкую краску, патину, медиум – что хотите, и наносим на внутренние ребра и грани.
Вытираем насухо, остается легкая запачканность внутренних ребер, сухой кистью этого не сделать.
12. Вживляем рисунок на обратную сторону крышки (промазываем глянцевым лаком само изображение и то место на заготовке, куда хотим вживить, затем прикладываем распечатку картинкой к заготовке и тщательно выравниваем, выгоняем пузыри и лишний лак).
Как видите, эта распечатка тоже сделана на кальке. И это намного удобнее и быстрее, чем вживлять офисный лист.
13. Мучаем вживление (можно наждачкой, можно щеткой для брашировки):
14. Дополнительно наносим жидкую патину на ребра (но уже не водную, а именно жидкую на основе медиума, либо готовую Antik Plaid, либо краску с замедлителем или медиумом).
Цель – запачкать выемку между двумя ребрышками.
15. Эту же патину наносим на углы и края крышки:
Тщательно растушевываем, убираем излишки. Получается вот такое старение:
16. Повторяем на середине крышки – под медальоном и вокруг него.
И на боковинах:
17. Приклеиваем распечатку на медальон, окрашиваем боковые срезы, проходимся жидкой патиной по верху и сухой кистью со светлой краской по ребрам медальона.
18. Лакируем. Очень здорово лег матовый лак Marabu на сольвентной основе, достаточно пары слоев. Поверхность получается очень матовая, приятная и глазам, и ладоням. Никакой шкурки, пусть будет много бугорков и неровностей (но только не подтеков лака).
19. Приклеиваем бантик на боковинки крышки, предварительно объехав несколько магазинов в поисках подходящего шоколадного оттенка 🙂
И вот – закончена работа.
(Фотографии увеличиваются по клику)
Мне всегда очень нравилась эта шкатулка, несмотря на всю ее простоту. Может, потому что шоколадный цвет такой беспроигрышный, может, еще по каким-то причинам… А вот до мастер-класса руки дошли только сейчас, хотя сделаны они были почти два года назад 🙂
Но самое важное здесь – это именно тщательный отбор (и тщательная обработка, подгонка) распечаток. Чтобы сделать такое из салфеток и декупажных карт, нужно ну ооочень постараться – найти идеальные размеры каждого элемента, по-моему, в этом случае просто невозможно, обязательно будут компромиссы и «недоговоренные истории». Поэтому для меня фотошоп и принтер – это просто счастье!)))
Хотите научиться работать с распечатками? Для вас — новый обучающий курс
Понравилась статья? Поделитесь ей!
Комментарии
зеркальных артефактов в акушерском ультразвуковом исследовании: клинический случай призрачного близнеца во время ультразвукового сканирования во втором триместре — полный текст — диагностика и терапия плода 2013, Vol.
34, No. 4 Зеркальные артефакты возникают в результате отражения ультразвуковых волн после того, как они проходят через структуру и сталкиваются с прочной и гладкой границей раздела, способной действовать как зеркало. Ультразвуковые волны отскакивают назад и вперед между зеркальным интерфейсом и отражающим объектом, а затем в конце концов возвращаются к преобразователю. Типичное отображение зеркального артефакта состоит из двух подобных структур, разделенных и находящихся на одинаковом расстоянии от отражающей поверхности. Мы сообщаем о зеркальном артефакте у пациентки с одноплодной беременностью на сроке 18 недель. Изображение было интерпретировано как соответствующее беременности близнецов с использованием трансабдоминального и трансвагинального УЗИ. Дифференциальный диагноз: абдоминальная гетеротопическая беременность. Наличие синхронизированных, но противоположных движений обоих плодов и размытое изображение второго плода свидетельствовали о зеркальном артефакте. Отражающая поверхность создавалась границей, расположенной между растянутой ректосигмой, заполненной газом, и задней стенкой матки.
Зеркальные артефакты могут привести к диагностическим ошибкам. Этот случай иллюстрирует, как растянутая ректосигмовидная кишка может генерировать изображение, которое имитирует беременность двойней или абдоминальную гетеротопическую беременность.
Введение
Несмотря на значительный прогресс в ультразвуковой визуализации, диагностические проблемы продолжают возникать. Примером этого являются артефакты или ошибки на изображениях, которые (1) вызывают появление структур, которых на самом деле нет, или (2) приводят к отсутствию структуры на изображении или неправильно расположенному представлению структуры с неадекватной яркостью, размером, и форма [1,2,3].
Артефакты присущи ультразвуковой визуализации и могут возникать независимо от опыта исследователя и/или правильного использования технических настроек. Пример таких артефактов называется зеркальным артефактом; это происходит путем отражения ультразвуковых волн после того, как они проходят через структуру и сталкиваются с прочной гладкой границей раздела, действующей как зеркало [1,4].
Волны отражаются между зеркальным интерфейсом и отражающим объектом и в конечном итоге возвращаются к преобразователю. Эти сигналы отображаются как «реальная» структура. Однако из-за задержки сигнала, возвращающегося обратно к преобразователю, представление изображения на экране УЗИ оказывается глубже реальной структуры и находится на таком же расстоянии от отражающей структуры [1]. Как правило, зеркальное изображение гипоэхогенно, размыто и искажено по сравнению с изображением реальной структуры, что объясняется поглощением и преломлением отраженных ультразвуковых сигналов. Сообщалось о зеркальных артефактах в сосудах [4,5,6], брюшной полости [7], сердце [8] и опорно-двигательном аппарате [9].,10] УЗИ. Интересно, что поиск литературы показал, что в акушерстве сообщалось только о 2 случаях зеркальных изображений [11,12]. Оба наблюдались на ранних сроках беременности, и диагностическая проблема была связана с абдоминальной внематочной/гетеротопической беременностью. Мы сообщаем здесь о случае, когда призрачный плод наблюдался из-за зеркального артефакта во время обычного акушерского ультразвукового сканирования.
Артефакт был задокументирован с помощью трансабдоминального и трансвагинального УЗИ.
Презентация корпуса
22-летняя женщина, беременность 3, пункт 2, поступила на УЗИ в Центр перспективной акушерской помощи и исследований (CAOCR — Отделение перинатологических исследований Национального института детского здоровья и развития человека им. Юнис Кеннеди Шрайвер, Национальный Института здоровья, Медицинской школы государственного университета Уэйна и женской больницы Хатцель, Детройт, штат Мичиган, США) на 18-й неделе беременности. Пациент дал письменное информированное согласие на ультразвуковое исследование и был включен в протоколы исследований, одобренные Институциональным наблюдательным советом Национального института здоровья ребенка и развития человека и Комитетом по исследованию человека Университета штата Уэйн.
Беременность датирована по достоверному последнему менструальному циклу. Ранее УЗИ пациентке не проводилось. Две ее предыдущие беременности были неосложненными и закончились доношенными вагинальными родами.
У нее не было истории медицинских/хирургических осложнений. На момент осмотра пациентка жалоб не предъявляла, в частности, болей в животе, вагинальных кровотечений, подтекания жидкости не было. Пациентка сообщила об ощущении вздутия живота. Трансабдоминальное УЗИ выявило внутриматочную беременность с биометрией плода, соответствующей последней менструации и нормальной анатомии плода. В ходе обследования за первым изображением был виден еще один гестационный мешок. Во втором плодном мешке, который был глубже первого, но прилегал к задней стенке матки, были обнаружены амниотическая жидкость и движения плода. Поскольку расположение второго плодного яйца оказалось вне полости матки, был рассмотрен диагноз абдоминальной гетеротопической абдоминальной беременности (рис. 1; см. также онлайн-приложение, видео 1 и 2, www.karger.com/doi/10.1159)./353702).
Рис. 1
Трансабдоминальное УЗИ. Артефакт зеркала наблюдается позади матки. Обратите внимание на высокую акустическую интерфазу между кишечником и задней стенкой матки.
Артефакт зеркала виден только тогда, когда отражающая поверхность перпендикулярна ультразвуковому лучу.
Во время трансвагинального УЗИ в полости матки наблюдался нормально растущий и активный плод. Было отмечено изображение, предполагающее наличие внематочного плодного яйца, расположенного позади матки в прямокишечно-маточном кармане, содержащем части плода. Полное анатомическое исследование этого внеутробного плода было затруднено, так как невозможно было получить четкие изображения всего плода. Можно было оценить два биометрических параметра: бедренную и плечевую кости. Их длина была такой же, как и у плода, наблюдаемого в полости матки (рис. 2; см. также онлайн-приложение, видео 3). Отсутствие клинических симптомов и неадекватная визуализация анатомии плода побудили нас повторить трансабдоминальное УЗИ.
Рис. 2
Трансвагинальное УЗИ, показывающее артефакт отражения, создающий зеркальное изображение в правой части изображения. Форма трансвагинального ультразвукового датчика открывает выход ультразвукового луча, отраженные сигналы проходят под другим углом по сравнению с трансабдоминальным ультразвуковым сканированием.
Отражающая поверхность не полностью перпендикулярна ультразвуковому лучу, что делает изображение более размытым и искаженным.
В это время изображение внематочной плода было получено только при сканировании пациентки под определенными углами. При тщательном осмотре движения того, что было сочтено внематочным плодом, были синхронны с движениями плода внутри матки. Движения плода у 2 плодов соответствовали; а именно, с участием той же конечности, но в противоположном направлении. Эти движения были одинаковой амплитуды, но с небольшой временной задержкой. В совокупности эти находки вызвали подозрение в зеркальном артефакте. При повторном ультразвуковом исследовании с разными углами озвучивания наблюдались те же данные. Четкое изображение второго плода не удалось получить ни в одной из сканированных плоскостей.
Поскольку у пациентки возникло ощущение вздутия живота, ее попросили опорожнить кишечник. После этого мы больше не могли визуализировать внематочный плод. МРТ матери на следующий день показала единственный плод в матке и отсутствие признаков брюшной беременности.
Обсуждение
В представленном здесь ультразвуковом артефакте материнская ректосигмовидная кишка, содержащая границу газа и жидкости, расположенную непосредственно позади тонкой стенки матки, действовала как зеркало. Отражение происходило между нормальным внутриутробным плодом и границей раздела газ-жидкость и в конечном итоге возвращалось к ультразвуковому датчику. Отраженные эхо-сигналы приходили с задержкой из-за дополнительного расстояния между плодом и стенкой матки. Это создало виртуальный плод, расположенный за стенкой матки (рис. 3). После опорожнения кишечника зеркальное изображение исчезло, так как больше не было газа и жидкости, которые могли бы служить отражателем.
Рис. 3
Схематическое изображение зеркального артефакта. Ультразвуковые сигналы обычно отражаются структурой (головкой плода) и отражающей поверхностью (задней стенкой матки и стенкой кишечника), своевременно достигая датчика. Некоторые ультразвуковые сигналы отскакивают назад и вперед между головой и отражающей поверхностью, в конечном итоге достигая преобразователя.
Поскольку они приходят позже, чем исходные сигналы, они представляются как другая структура за отражающей поверхностью.
Газ и жидкость в кишечнике были основными источниками ультразвукового артефакта, не только создавая прочный интерфейс с задней стенкой матки, но и служащие пространством представления зеркального изображения на экране УЗИ. Оба сигнала, от просвета кишечника и от зеркальной структуры, достигали преобразователя в одно и то же время, создавая визуальный образ плода внутри кишечника. Поскольку отраженные сигналы от зеркального плода искажались, изображение всегда оказывалось размытым. Вторым способствующим фактором была тонкая задняя стенка матки. Заднее расположение плаценты может увеличить толщину задней стенки матки, тем самым уменьшая акустический интерфейс между маткой и кишечником.
Хорошие ультразвуковые зеркала представляют собой гладкие поверхности с более высоким акустическим импедансом, например, поверхность раздела плевра/легкие, граница раздела печень-легкие, воздухсодержащие абсцессы, поверхность раздела жидкость/воздух в желудке и мочевом пузыре [3,7,13 ,14].
При УЗИ брюшной полости часто наблюдаются зеркальные и размытые артефакты, когда желудочный зонд заполнен газом [15]. При допплерографии зеркальные артефакты были зарегистрированы в 2,5% случаев. Это объясняется тем, что стенка и просвет сосуда могут создавать сильную акустическую границу между фазами [16,17].
Несмотря на то, что зеркальные изображения могут встречаться в разных частях тела, до настоящего времени в акушерстве зарегистрировано только 2 случая. Лим и др. [11] сообщили о беременной женщине, у которой рутинное трансабдоминальное ультразвуковое исследование, выполненное в 12 недель, было интерпретировано как диагноз двусторонней внематочной беременности (2 внематочных плода и 1 внутриутробный плод). Последующее трансвагинальное УЗИ показало, что был только один внутриутробный плод без признаков наличия двух внематочных плодных мешков. Ввиду результатов УЗИ и отсутствия клинических симптомов первоначальные наблюдения были расценены как артефакты. Миглиетта и др. [12] описали случай беременной женщины, которой было проведено ультразвуковое исследование в связи с легкими болями в животе на 8-й неделе беременности.
Трансвагинальное УЗИ показало внутриматочный мешок с нормальным плодом, а второй гестационный мешок с другим активным плодом был обнаружен в прямокишечно-маточном пространстве. Авторы поставили диагноз: абдоминальная гетеротопическая беременность. В связи с отсутствием клинических симптомов выполняли трансабдоминальное УЗИ при наполненном мочевом пузыре. Второй плодный пузырь больше не наблюдался, а прямокишечно-маточный мешок визуализировался как свободный и нормальный.
Создание ультразвукового изображения основано на некоторых основных физических допущениях, таких как (1) переданный звук и отраженный эхо-сигнал распространяются по прямой линии внутри тела, (2) обратнорассеянные сигналы возвращаются после однократного отражения и (3) время, необходимое звуковой волне для прохождения к отражателю и обратно к преобразователю, определяет глубину конструкции [3,18,19]. Только небольшая часть ультразвуковых волн отражается, а большая часть либо преломляется, либо передается [20]. Когда эти допущения не выполняются, множественные эхо-пути, а также ошибки скорости и затухания могут генерировать артефакты изображения, такие как реверберация (несколько линий и равноудаленное пространство вдоль линии луча), артефакты звона вниз (твердые структуры, которые вибрируют и усиливают прохождение сигналов).
глубже в структуре), усиление, затухание и зеркальные и отраженные артефакты, описанные здесь [2,3,19,21].
Если распознан ультразвуковой артефакт, исследователь должен попытаться исправить его, отрегулировав частоту ультразвукового датчика, выходную мощность и параметры усиления, используя гармоники ткани и/или изменив ориентацию датчика [5,16]. Если ультразвуковые артефакты не распознаются своевременно, они могут привести к диагностическим ошибкам, таким как наличие абдоминальной внематочной или гетеротопической беременности в акушерском УЗИ [11,12], изображения, предполагающие наличие изъязвленного эмбола, созданного стенозированным сосудом во время сосудистой допплерографии [22]. ложное подкрепление за ангиомами печени при УЗИ брюшной полости [23], искусственно созданное образование в трахее из-за узла щитовидной железы при УЗИ шеи [24] и изображения, предполагающие злокачественную инфильтрацию у пациентов с опухолями прямой кишки при УЗИ малого таза [25]. ].
В нашем случае ультразвуковое изображение вызвало подозрение на наличие второго плода, расположенного непосредственно позади матки, хотя получить четкое изображение такого плода так и не удалось.
Также клинические симптомы больного не соответствовали данным УЗИ. Наличие синхронных и противоположных движений плода, ориентированных на выявление зеркального артефакта. МРТ, проведенная через сутки, исключила любую возможность абдоминальной гетеротопической беременности. У пациентки была неосложненная беременность, родила нормального, доношенного и здорового новорожденного.
Заключение
Во время акушерского УЗИ могут возникать артефакты изображения. Правильное распознавание этих артефактов может снизить риск ошибочного диагноза.
Благодарности
Этот проект финансировался полностью или частично за счет федеральных средств Юнис Кеннеди Шрайвер Национальный институт детского здоровья и человеческого развития, Национальные институты здравоохранения, Департамент здравоохранения и социальных служб, по контракту № HHSN275201300006C.
Авторское право: Все права защищены. Никакая часть данной публикации не может быть переведена на другие языки, воспроизведена или использована в любой форме и любыми средствами, электронными или механическими, включая фотокопирование, запись, микрокопирование или любую систему хранения и поиска информации, без письменного разрешения издателя.
.
Дозировка препарата: авторы и издатель приложили все усилия, чтобы гарантировать, что выбор препарата и дозировка, указанные в этом тексте, соответствуют текущим рекомендациям и практике на момент публикации. Тем не менее, в связи с продолжающимися исследованиями, изменениями в правительственных постановлениях и постоянным потоком информации, касающейся лекарственной терапии и реакций на лекарства, читателю настоятельно рекомендуется проверять вкладыш в упаковке для каждого лекарства на предмет любых изменений в показаниях и дозировке, а также для дополнительных предупреждений. и меры предосторожности. Это особенно важно, когда рекомендуемый агент является новым и/или редко используемым лекарственным средством.
Отказ от ответственности: заявления, мнения и данные, содержащиеся в этой публикации, принадлежат исключительно отдельным авторам и участникам, а не издателям и редакторам. Появление рекламы и/или ссылок на продукты в публикации не является гарантией, одобрением или одобрением рекламируемых продуктов или услуг или их эффективности, качества или безопасности.
Издатель и редактор(ы) отказываются от ответственности за любой ущерб, нанесенный людям или имуществу в результате любых идей, методов, инструкций или продуктов, упомянутых в содержании или рекламе.
Зеркальное отображение: отражение и преломление света
Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.
Зеркальное изображение возникает в результате отражения световых лучей от отражающей поверхности. (Изображение предоставлено Денисом Курбатовым | Shutterstock ) Когда люди смотрят в зеркало, они видят свое отражение за стеклом. Это изображение возникает в результате того, что световые лучи сталкиваются с блестящей поверхностью и отскакивают назад, или отражаясь, создавая «зеркальное изображение». Люди обычно думают, что отражение перевернуто слева направо; однако это заблуждение. Если вы смотрите на север и смотрите прямо в зеркало, восточная сторона вашего лица все еще находится на восточной стороне изображения, и то же самое верно и для западной стороны.
Зеркало не переворачивает изображение слева направо; он переворачивает его спереди назад. Например, если вы смотрите на север, ваше отражение смотрит на юг.
Отражение световых лучей — один из основных аспектов геометрической оптики; другой — преломление или искривление световых лучей. Геометрическая оптика — это один из двух обширных классов оптики, области, которая «имеет дело с распространением света через прозрачные среды», согласно Ричарду Фицпатрику, профессору физики Техасского университета в Остине, в конспектах лекций по курсу Электромагнетизм и оптика. (Другой класс — физическая оптика.)
Геометрическая оптика
Геометрическая оптика рассматривает свет как непрерывные лучи (в отличие от волн или частиц), которые движутся через прозрачные среды в соответствии с тремя законами. Первый закон гласит, что световые лучи проходят через однородные прозрачные среды прямолинейно. Второй утверждает, что когда луч света сталкивается с гладкой, блестящей (или проводящей) поверхностью, такой как зеркало, луч отражается от этой поверхности.
Третий закон определяет, как ведут себя световые лучи, когда они проходят между двумя разными средами, такими как воздух и вода. Например, когда вы смотрите на ложку в стакане с водой, кажется, что погруженная часть ложки находится в другом месте, чем ожидалось. Это происходит потому, что световые лучи меняют направление при переходе из одного прозрачного материала (воздуха) в другой (воду).
Сэр Исаак Ньютон заложил основы геометрической оптики в своей классической работе 1704 года «Оптика». Описанные им принципы до сих пор используются при разработке очков, телескопов, микроскопов, очков и объективов для фотоаппаратов.
В телескопе-рефлекторе свет попадает на главное зеркало и отражается обратно на вторичное зеркало, которое направляет свет на линзу окуляра. (Изображение предоставлено Университетом Содружества Вирджинии)Reflection
Отражения от плоских поверхностей довольно легко понять. Отражение кажется таким же расстоянием от «другой стороны» зеркала, как и глаза зрителя от зеркала.
Кроме того, когда свет отражается от зеркала, он отражается под тем же углом в направлении, противоположном направлению падения. Например, если свет падает на плоское или «плоское зеркало» под углом 30 градусов слева, он будет отражаться под углом 30 градусов вправо.
Однако, если поверхность зеркала искривлена, углы отражения в разных точках поверхности различны. Наиболее распространенной изогнутой поверхностью, используемой в оптических устройствах, является сферическое зеркало. Если зеркало выпуклое или изогнутое наружу, оно будет отражать более широкую область, в которой изображения кажутся меньше и дальше, чем от плоского зеркала. Эти зеркала часто используются в качестве наружных зеркал заднего вида в автомобилях и для наблюдения за большими площадями в магазинах.
Если поверхность вогнута или изогнута внутрь, группа световых лучей от удаленного источника отражается обратно в одно место, известное как фокус. Обычно это создает эффект увеличения, такой как в зеркале для макияжа.
Радиус кривизны зеркала определяет его коэффициент увеличения и фокусное расстояние.
Ньютон использовал вогнутое сферическое зеркало для изготовления своего телескопа-рефлектора, конструкция которого до сих пор популярна среди астрономов-любителей благодаря своей простоте, низкой стоимости и высокому качеству изображения.
В ньютоновском телескопе-рефлекторе световые лучи от удаленных объектов, которые по существу параллельны (поскольку они приходят издалека), падают на вогнутое главное зеркало под одним и тем же углом. Затем лучи отражаются обратно через трубу телескопа к фокальной точке. Однако, прежде чем они достигнут точки фокусировки, они ударяются о вторичное плоское зеркало, наклоненное под углом 45 градусов. Вторичное зеркало отводит свет наружу через отверстие в боковой части трубки. Затем линза окуляра фокусирует свет. Получается увеличенное изображение. Кроме того, изображение кажется намного ярче, чем для невооруженного глаза, потому что зеркало собирает и концентрирует свет.
Форма сферического зеркала влияет на отражаемое изображение. Свет, падающий на край зеркала, не фокусируется в том же месте, что и свет, падающий ближе к центру. Это приводит к так называемой сферической аберрации. Это явление часто корректируется с помощью комбинации линз или, в случае больших телескопов, с помощью параболических зеркал, имеющих форму закругленных конусов, которые фокусируют весь свет от источника в одну точку.
«Согнутая» ложка в стакане воды — пример преломления. (Изображение предоставлено Crok Photography Shutterstock)Преломление
Преломление — это искривление световых лучей. Обычно свет распространяется по прямой линии и меняет направление и скорость при переходе из одной прозрачной среды в другую, например, из воздуха в стекло.
В вакууме скорость света, обозначаемая как «с», постоянна. Однако, когда свет сталкивается с прозрачным материалом, он замедляется. Степень, в которой материал замедляет свет, называется показателем преломления этого материала и обозначается буквой «n».
Согласно Physics.info, приблизительные значения n для обычных материалов составляют:
- Вакуум = 1 (по определению)
- Воздух = 1,0003 (при стандартной температуре и давлении)
- Вода = 1,33 (при 68 градусах по Фаренгейту или 20 градусов по Цельсию)
- Известково-натриевое стекло = 1,51
- Сапфир 1,77
- 71-процентное свинцовое бесцветное стекло = 1,89
- Цирконий = 2,17
- Алмаз = 2,42
Эти числа означают, что скорость света в воде в 1,33 раза медленнее, а в алмазе — в 2,42 раза медленнее, чем в алмазе.
Когда свет проходит из области с более низким n, такой как воздух, через поверхность в область с более высоким n, например через стекло, свет меняет направление. Это означает, что его путь ближе к перпендикулярному или «нормальному» к поверхности. Когда свет проходит из области с более высоким n в область с более низким n, он отклоняется от «нормального» направления. Вот почему часть ложки, погруженная в стакан с водой, изгибается, когда вы опускаете ее в воду.
Фокус
В линзе с изогнутой поверхностью параллельные лучи изгибаются под разными углами в зависимости от угла поверхности, под которой лучи входят в линзу. Параллельные лучи, входящие в выпуклую линзу, сходятся в точке по другую сторону линзы. Однако, когда параллельные лучи входят в вогнутую линзу, они расходятся или распространяются по другую сторону линзы. Говорят, что у них есть «виртуальный фокус» в том месте, где расходящиеся лучи встретились бы, если бы они были направлены назад к ближней стороне линзы.
Линзы также могут иметь цилиндрическую поверхность, выпуклую или вогнутую, которая соответственно увеличивает или уменьшает изображение только в одном направлении. Эти линзы часто сочетаются со сферической формой для получения тороидальной или сфероцилиндрической линзы. Такая линза имеет форму поверхности внутренней трубки, т. е. имеет большую кривизну в одном направлении, чем в другом.
Эта форма обычно используется в очках для коррекции астигматизма, состояния, которое вызывает нечеткое зрение из-за неправильной формы роговицы, прозрачной передней крышки глаза или иногда кривизны хрусталика внутри глаза, в зависимости от в Американскую оптометрическую ассоциацию.
Если вы держите пару этих очков на расстоянии от лица и смотрите через одну линзу, вращая ее, астигматическая линза заставит изображение изменить форму.
Однако геометрическая оптика не охватывает все области оптики. Физическая оптика охватывает такие темы, как дифракция, поляризация, интерференция и различные виды рассеяния. Квантовая оптика изучает поведение и свойства фотонов, включая спонтанное излучение, вынужденное излучение (принцип работы лазеров) и дуальность волна/частица.
Джим Лукас — независимый писатель и редактор, специализирующийся на физике, астрономии и технике. Он генеральный менеджер Лукас Текнолоджиз .
Дополнительные ресурсы
Электромагнетизм и оптика: вводный курс (Ричард Фитцпатрик, Техасский университет в Остине)
Джим Лукас — автор статей для Live Science. Он охватывает физику, астрономию и инженерное дело. Джим окончил Университет штата Миссури, где получил степень бакалавра наук в области физики, а также астрономию и техническое письмо.