Φυσικά ΣΤ΄  Τάξης
Κεφάλαιο 10ο - Φως
Φυσικά ΣΤ΄  Τάξης
1.Η διάθλαση του φωτός
 
Διάθλαση του φωτός
Εξερευνήστε την αλλαγή πορείας του φωτός μεταξύ δυο μέσων με διαφορετικούς δείκτες διάθλασης. Δείτε πώς το πέρασμα από τον αέρα στο νερό και μετά στο γυαλί, αλλάζει την γωνία διάθλασης. Παίξτε με πρίσματα διαφόρων σχημάτων και φτιάξτε ουράνια τόξα. (Ξεκινήστε κάνοντας κλικ στην  εικόνα και μετά ¨Άνοιγμα με.."). Χρειάζεται Java.
Πειραματίσου και δες τη διάθλαση του φωτός σε διάφορα μέσα. Πρόσεξε σε ποια θέση πρέπει να είναι ο φακός, για να μη δημιουργηθεί διάθλαση
Σ'ένα ποτήρι με αρκετό νερό βυθίζουμε πλάγια το μολύβι μας.

Παρατηρούμε ότι το μολύβι φαίνεται σπασμένο στο σημείο που βυθίζεται στο νερό,δηλαδή
το βυθισμένο μολύβι φαίνεται να λυγίζει στην επιφάνεια του νερού.
Το μολύβι φαίνεται σπασμένο στο σημείο που βυθίζεται στο νερό
Επίσης στη θάλασσα βλέπουμε τα ψάρια ψηλότερα από την πραγματική τους θέση.
Η θάλασσα ή η πισίνα φαίνονται πιο ρηχές απ’ όσο είναι στην πραγματικότητα.

Η φαινομενική ανύψωση των αντικειμένων
Τα φαινόμενα αυτά οφείλονται στη διάθλαση του φωτός.
Όταν το φως περνά από τον αέρα σε ένα άλλο διαφανές
υλικό ή από ένα διαφανές υλικό στον αέρα, αλλάζει πορεία.
Αυτή η αλλαγή πορείας του φωτός , όταν συναντά
διαφανή ή ημιδιαφανή σώματα , ονομάζεται Διάθλαση.
2. Φως και χρώματα
 
Η ανάλυση του λευκού φωτός διαδραστικά
Ανάλυση φωτός στον ουρανό - Ουράνια τόξα
Έγχρωμη όραση
Κατασκευάστε ένα ολόκληρο ουράνιο τόξο, ανακατεύοντας κόκκινο, πράσινο και μπλε φως. Αλλάξτε το μήκος κύματος μιας μονοχρωματικής δέσμης ή φιλτράρετε το λευκό φως. (Ξεκινήστε κάνοντας κλικ στην  εικόνα και μετά ¨Άνοιγμα με.."). Χρειάζεται Java.
Όταν το λευκό φως του Ήλιου πέσει επάνω σε ένα γυαλί με ακανόνιστο σχήμα, σε μια σαπουνόφουσκα, ακόμη και σε ένα διάφανο πλαστικό στυλό, παρατηρούμε ότι εμφανίζονται διάφορα χρώματα.

Το λευκό φως είναι, λοιπόν, σύνθεση πολλών ακτινοβολιών με διαφορετικά χρώματα.
Πού οφείλονται τα χρώματα του ουράνιου τόξου;
Την ανάλυση του λευκού φωτός παρατήρησε πρώτος ο Νεύτωνας το 1666, ο οποίος γοητευμένος από το φως έκανε διάφορα πειράματα για πολλά χρόνια που τον οδήγησαν σε συμπεράσματα, τα οποία και δημοσίευσε το 1704.
Το λευκό φως αποτελείται από πολλά χρώματα τα οποία, όμως, όταν τα βλέπουμε ανακατεμένα, μας δίνουν την αίσθηση του λευκού.
Το λευκό φως αναλύεται, όταν περάσει υπό κατάλληλη γωνία μέσα από ένα διάφανο υλικό που έχει κατάλληλο σχήμα.
Το φαινόμενο αυτό λέγεται
ανάλυση του λευκού φωτός.
Τα υλικά σώματα που χρησιμοποιούνται για την ανάλυση του λευκού φωτός είναι διαφανείς γυάλινες πυραμίδες που ονομάζονται πρίσματα.
(γενικά
πρίσματα λέγονται σώματα κατασκευασμένα από διαφανές υλικό, που μπορούν να προκαλέσουν διάθλαση και ανάλυση του φωτός).
Η ανάλυση του φωτός μπορεί επίσης να επιτευχθεί μέσα από πολύτιμους λίθους (διαμάντια), από κρύσταλλα, ακόμα και από σταγόνες νερού.
Το ουράνιο τόξο είναι αποτέλεσμα της διάθλασης και της ανάκλασης του φωτός στα σταγονίδια της βροχής που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα, τα οποία λειτουργούν σαν πρίσματα.
Από τα παραπάνω μπορούμε να καταλάβουμε για το τι χρειάζεται να υπάρχει για να εμφανιστεί ουράνιο τόξο.
Έτσι
το ουράνιο τόξο για να εμφανιστεί θα πρέπει:

   • να υπάρχει ηλιοφάνεια την ώρα που σταματά η βροχή ή πέφτουν λίγες ψιχάλες
 
να βρίσκεται ο ήλιος πίσω από τον παρατηρητή
Η λευκή ακτίνα του φωτός (επομένως και το ουράνιο τόξο) αναλύεται σε 7 χρώματα.

Ξεκινώντας στην κορυφή του από το χρώμα με το μεγαλύτερο μήκος κύματος, το κόκκινο, καταλήγει σε αυτό με το μικρότερο, που είναι το μοβ.
Η σειρά των χρωμάτων είναι:
το κόκκινο,
πορτοκαλί,
κίτρινο,
πράσινο,
μπλε
λουλακί (μπλε-μοβ),
και μοβ (ιώδες).
Στην πραγματικότητα η ποικιλία των χρωμάτων επεκτείνεται και πέρα από το μοβ, μόνο που το μάτι δεν μπορεί να τη δει.
Η σειρά των χρωμάτων
Το σχήμα του
Για να εμφανιστεί ένα πλήρες ημικύκλιο (τόξο), θα πρέπει ο ήλιος να βρίσκεται πολύ χαμηλά στον ορίζοντα (χάραμα ή ηλιοβασίλεμα). Όσο πιο ψηλά είναι ο ήλιος στον ουρανό, τόσο μικρότερο το τόξο.

Διπλό ή πολλαπλό ουράνιο τόξο
Συμβαίνει όταν το φως διαθλάται και αντανακλάται διπλά ή πολλαπλά από τις σταγόνες του νερού.

Πότε γίνεται έντονο
Η καθαρότητα και τα έντονα χρώματά του εξαρτώνται από το μέγεθος των σταγόνων του νερού. Σταγονίδια βροχής δίνουν ένα αχνό, σχεδόν λευκό ουράνιο τόξο, ενώ μεγάλες, χοντρές σταγόνες προσφέρουν εντυπωσιακό θέαμα.

Ο καθένας βλέπει το δικό του
Ανάλογα με τη θέση του παρατηρητή αλλάζει και το οπτικό αποτέλεσμα του τόξου, αφού αυτό δε βρίσκεται σε μια συγκεκριμένη θέση με αρχή και τέλος και είναι στην ουσία μια ψευδαίσθηση.


Ουράνια τόξα υπό το φως του φεγγαριού;
Ναι, υπάρχουν και ουράνια τόξα που δημιουργούνται
υπό το φως του φεγγαριού, αλλά δεν είναι τόσο
φωτεινά όσο τα ηλιακά. Είναι σπανιότατα και
αναφέρονται από την αρχαιοελληνική εποχή.



Δες το και στον κήπο
Ποτίζοντας με ένα λάστιχο (σε ηλιοφάνεια),
αν οι σταγόνες του νερού βρεθούν στην κατάλληλη
γωνία ως προς τις ακτίνες του ήλιου, θα αναδείξουν
όλα τα χρώματα της ίριδας.
Τα ίδια χρώματα θα ανακαλύψεις μέσα σε μια
σταγόνα νερού που έχει καθίσει επάνω στο φύλλο
κάποιου φυτού.




Άνθρακες ο θησαυρός;
Κάποιοι πιστεύουν ότι στη βάση του ουράνιου τόξου κρύβεται ένας θησαυρός. Αυτό έχει τις ρίζες του στην ιρλανδική λαογραφία, όπου γίνεται αναφορά για ένα μικροκαμωμένο, γέρικο και γενειοφόρο ξωτικό leipreachán, ντυμένο συνήθως με κόκκινο ή πράσινο παλτό και καπέλο, που απολαμβάνει να αναστατώνει τους πάντες. Η δουλειά του είναι να κατασκευάζει παπούτσια, ενώ τις λίρες που μαζεύει τις αποθηκεύει σε ένα χρυσό δοχείο στη βάση του ουράνιου τόξου, μαζί με άλλους θησαυρούς. Όταν συλληφθεί από άνθρωπο, έχει τη μαγική δύναμη να πραγματοποιήσει τρεις ευχές με αντάλλαγμα την ελευθερία του.

Πριν από το τέλος του κόσμου

Στη μεσαιωνική Γερμανία πολλοί ήταν εκείνοι που πίστευαν ότι το ουράνιο τόξο θα σταματήσει να εμφανίζεται 40 χρόνια πριν έρθει το τέλος του κόσμου. Οπότε, όσο ακόμα το βλέπουμε στον ορίζοντα, δεν έχουμε λόγο να φοβόμαστε για τον αφανισμό μας.

Γέφυρα των ψυχών
Οι Αρχαίοι Έλληνες πίστευαν ότι η αγγελιαφόρος Ίριδα χρησιμοποιούσε το ουράνιο τόξο ως μονοπάτι ανάμεσα στη Γη και τον ουρανό. Ινδιάνοι της Βόρειας Αμερικής, Ιάπωνες, Χαβανέζοι, Φιλιππινέζοι, Πολυνήσιοι, Νεοζηλανδοί, Ινδοί και Αυστριακοί θεωρούσαν ότι είναι η γέφυρα που οδηγεί τις ψυχές στον Θεό και τον Παράδεισο.

Η αψίδα του Θεού
Στην Παλαιά Διαθήκη το ουράνιο τόξο συμβολίζει την υπόσχεση του Θεού στον Νώε ότι δε θα καταστραφεί πάλι η Γη από πλημμύρα. Ο προφήτης Ιεζεκιήλ στο όραμά του παρομοιάζει τη δόξα του Θεού με ένα μεγαλοπρεπές ουράνιο τόξο. Την ίδια παρομοίωση χρησιμοποιεί και ο Απόστολος Ιωάννης στην Αποκάλυψη για να περιγράψει τη λαμπρότητα και τη δύναμη του Θεού στον θρόνο του, αλλά και το φως που στεφανώνει έναν ισχυρό άγγελο που κατεβαίνει από τον ουρανό.

Μην το δείξεις με το δάχτυλό σου
Στο παρελθόν η σλαβική φυλή πίστευε ότι διακινδυνεύεις τη ζωή σου ψάχνοντας στη βάση του ουράνιου τόξου. Ακόμα και το να δείξεις το ψηλότερο σημείο του τόξου με το δάχτυλό σου υποστήριζαν ότι φέρνει κακή τύχη. Πολιτισμοί του Περού και του Αμαζονίου το συσχέτιζαν με κακόβουλα πνεύματα.

3. Μια απλή φωτογραφική μηχανή
 
Η πρώτη φωτογραφική μηχανή-camera obscura
Η πρώτη χημική φωτογραφία που αποτυπώθηκε από τον Νικηφόρο Νιέπς, 1826. Απαιτήθηκαν συνολικά 8 ώρες έκθεσης
Αθήνα 1842
Η φωτογραφία τραβήχτηκε από τον Γάλλο αριστοκράτη Ζοζέφ Ζιλπέρ Zιρό ντε Πρανί και πιθανολογείται ότι πρόκειται για την
πρώτη φωτογραφία που τραβήχτηκε στην Ελλάδα.

Απεικονίζει τον ναό του Ολυμπίου Διός στην Αθήνα.
Αποτελεί δε μια απ’ τις ακριβότερες φωτογραφίες του κόσμου, καθώς... πουλήθηκε σε δημοπρασία του Οίκου Kρίστις στον Σεΐχη του Kατάρ, έναντι 789.000 ευρώ!
Μπορούμε να κατασκευάσουμε μια απλή φωτογραφική μηχανή με τον εξής τρόπο:

  
  Παίρνουμε ένα παραλληλόγραμμο κουτί από χοντρό χαρτόνι και αφαιρούμε το καπάκι
  
  Στο κέντρο σε μια από τις μικρές πλευρές του κάνουμε μια μικρή τρύπα
 
  Στην απέναντι μικρή πλευρά ανοίγουμε ένα "παράθυρο"
  
  Στο εσωτερικό του κουτιού παράλληλα με τις πλευρές βάζουμε ένα ρυζόχαρτο που παίζει το ρόλο του πετάσματος (οθόνης)












Κλείνουμε το καπάκι του, ώστε να μην μπαίνει καθόλου φως, εκτός από τη μικρή τρύπα και το παράθυρο
Αν από το μεγάλο παράθυρο δούμε προς ένα φωτεινό αντικείμενο, θα διαπιστώσουμε ότι αυτό αποτυπώνεται στο ρυζόχαρτο ανάποδα.
Η εικόνα που σχηματίζεται στο ρυζόχαρτο ονομάζεται
είδωλο του αντικειμένου.
Η εξήγηση βρίσκεται στην ευθύγραμμη διάδοση του φωτός.
Οι ακτίνες που ξεκινούν από το πάνω μέρος του αντικειμένου καταλήγουν στο κάτω μέρος του ρυζόχαρτου και το αντίθετο.
Έτσι το είδωλο σχηματίζεται ανάποδα.
Όσο μεγαλώνει η τρύπα το είδωλο γίνεται πιο φωτεινό αλλά και θολό.
Αντίθετα, όσο πιο μικρή είναι η τρύπα το είδωλο εμφανίζεται πιο σκοτεινό αλλά με μεγαλύτερη ευκρίνεια.
Τη δουλειά της τρύπας στη φωτογραφική μηχανή κάνει το διάφραγμα ή φωτοφράκτης ή ίριδα. Ανάλογα με το φως που υπάρχει ρυθμίζουμε το διάφραγμα και το χρόνο που θα μείνει ανοιχτό. (λίγο χρόνο ανοικτό, αν το αντικείμενο είναι φωτεινό, περισσότερο αν είναι λιγότερο φωτεινό)  
Η ευκρίνεια του ειδώλου στη φωτογραφική μηχανή βελτιώνεται τοποθετώντας συγκλίνοντες φακούς εμπρός από το φιλμ ή τον αισθητήρα της  μηχανής. Μετακινώντας το φακό το είδωλο γίνεται πιο καθαρό ή θολό. Όταν εστιάσει η μηχανή τότε λέμε ότι το είδωλο έχει τη μεγαλύτερη ευκρίνεια.
Διαπιστώστε το  διαδραστικά.
.

4. Το μάτι μας
 
Οφθαλμαπάτες
Οπτικά παιχνίδια
Η όραση είναι μία από τις πέντε αισθήσεις μας.

Είναι η αίσθηση στην οποία στηριζόμαστε περισσότερο από όλες.

Τα μάτια είναι ευαίσθητα και πολύπλοκα όργανα που μας επιτρέπουν να διακρίνουμε
αντικείμενα, χρώματα, άτομα διαστάσεις , σχήματα κτλ.
Τα μέρη του ματιού μας
Το μάτι είναι πολύ ευαίσθητο όργανο και η αίσθηση της όρασης πολύ σημαντική για τη ζωή. Γι’αυτό, η φύση προνόησε για την προστασία των ματιών.
Τα μάτια προστατεύονται με τους εξής τρόπους:

   • Τα μάτια του ανθρώπου βρίσκονται στο κέντρο του προσώπου σε κοιλώματα των οστών που ονομάζονται κόγχες και γύρω από αυτές υπάρχουν εξογκώματα.
 
  • Τα βλέφαρα, με τις κινήσεις που κάνουν, εμποδίζουν ξένα σώματα, όπως σκόνη, μικρά έντομα κ. α., να εισχωρήσουν στο μάτι. Οι ακαθαρσίες στο μάτι σπρώχνονται, με το άνοιγμα και κλείσιμο των βλεφάρων, προς την άκρη του ματιού.
  
Οι βλεφαρίδες εμποδίζουν τις σκόνες και άλλα σώματα να εισχωρήσουν στο μάτι.
  
Τα φρύδια εμποδίζουν τον ιδρώτα να πέφτει στα μάτια.
  
Το δάκρυ, που παράγεται συνέχεια από το δακρυϊκό αδένα, περιέχει μια ουσία που εμποδίζει τον πολλαπλασιασμό μικροβίων.
Πώς προστατεύονται τα μάτια;
Το πιο ιδιαίτερο μέρος του ματιού είναι η κόρη. Είναι μια μικρή τρύπα από την οποία μπαίνει το φως στο εσωτερικό του ματιού.
Όταν το φως είναι λιγοστό, η κόρη μεγαλώνει για να βλέπουμε καλύτερα, ενώ όταν το φως είναι έντονο, η κόρη μικραίνει για να προστατέψει το μάτι.
Δείτε την αντίδραση της κόρης του ματιού στο φως
(Πατήστε στο Α)

5. Πώς βλέπουμε
 
Πως λειτουργεί η όραση

ΠΩΣ ΒΛΕΠΟΥΜΕ
Είναι τα μάτια μας πάντα αξιόπιστα;
Μπορούμε να εμπιστευόμαστε πάντα όσα βλέπουμε;
Το μάτι μας - Πως βλέπουμε - Παθήσεις ματιών
Πώς βλέπουμε;

Οι φωτεινές ακτίνες από ένα αντικείμενο , αφού περάσουν από τον κερατοειδή χιτώνα και την κόρη του ματιού, συγκεντρώνονται στον αμφιβληστροειδή χιτώνα.
Αυτό το σημείο είναι γεμάτο νευρικά κύτταρα, τα οποία στέλνουν μηνύματα μέσω των οπτικών νεύρων στον εγκέφαλο μας, έτσι ώστε να γνωρίζουμε τι ακριβώς βλέπουμε.
Το μάτι μας αποτελείται από :

Α. Τον κερατοειδή χιτώνα, ο οποίος είναι διαφανής και προφυλάσσει το φακό του ματιού.

Β. Την ίριδα. Είναι το χρωματιτό μέρος του ματιού. Λειτουργεί όπως το διάφραγμα στη φωτογραφική μηχανή. Στο κέντρο της βρίσκεται η κόρη.

Γ. Την κόρη. Όταν υπάρχει πολύ φως μικραίνει, ενώ μεγαλώνει όταν υπάρχει λίγο φως. Ουσιαστικά η κόρη ρυθμίζει την ποσότητα του φωτός που θα περάσει στο μάτι.

Δ. Τον κρυσταλλοειδή φακό. Μέσα από αυτόν περνάει το φως. Έχει την ικανότητα να μεταβάλει την καμπυλότητά του για να βλέπουμε καθαρά το αντικείμενο που είναι μπροστά του. Είναι ένας συγκλίνων φακός.

Ε. Τον αμφιβληστροειδή χτιτώνα. Εδώ υπάρχουν εκατομμύρια φωτοευαίσθητα κύτταρα. Πάνω του σχηματίζεται ανεστραμμένο το είδωλο του αντικειμένου που βλέπουμε.

ΣΤ. Το οπτικό νεύρο. Αυτό μεταφέρει τα οπτικά ερεθίσματα στον εγκέφαλο για επεξεργασία.
Παθήσεις του ματιού

Οι πιο γνωστές παθήσεις του ματιού είναι η
μυωπία και η πρεσβυωπία.

Στη μυωπία οι ακτίνες του φωτός δεν συγκεντρώνονται στον αμφιβληστροειδή, όπως είναι το φυσιολογικό, αλλά σε κάποιο σημείο μπροστά από αυτόν. Για αυτόν το λόγο
ο μύωπας δεν μπορεί να δει καθαρά τα αντικείμενα που βρίσκονται μακριά και κλείνει ελαφριά τα μάτια-αυτό φαίνεται και από την ετυμολογία της λέξης (μύω+οψ, που σημαίνει κλείνω τα μάτια). Για τη θεραπεία της προτείνονται αποκλείνοντες φακοί ή θεραπεία με λέιζερ.

Στην πρεσβυωπία υπάρχει δυσκολία να βλέπει κανείς καθαρά τα κοντινά αντικείμενα ενώ βλέπει καλά τα μακρινά. Η δυσκολία αυτή είναι εντονότερη στο διάβασμα, ιδιαίτερα όταν υπάρχει χαμηλός φωτισμός. Οφείλεται στην αδυναμία του φακού να κάνει προσαρμογή και να εστιάσει κοντά, λόγω ηλικίας. Για τη θεραπεία της προτείνονται συγκλίνοντες φακοί αλλά άλλες θεραπείες π.χ. με λέιζερ, οι οποίες όμως δεν έχουν δώσει ως τώρα απόλυτα αποτελέσματα.

Άλλες παθήσεις είναι
η υπερμετρωπία, ο αστιγματισμός, ο καταρράκτης κ.λπ.
Η λειτουργία του ματιού έχει σημαντικές ομοιότητες με τη λειτουργία μιας φωτογραφικής μηχανής όπως φαίνεται και στο σχήμα:

  
Και τα δύο συστήματα έχουν ένα κεντρικό άνοιγμα για να επιτρέπουν στο φως να μπαίνει μέσα. Στη μηχανή είναι το άνοιγμα στο κέντρο του διαφράγματος και στο μάτι είναι η κόρη στο κέντρο της ίριδας.
    Το
διάφραγμα στη φωτ. μηχανή και η ίριδα στο μάτι κανονίζουν κάθε φορά το εύρος του ανοίγματος αυτού και συνεπώς και το φως που θα περάσει μέσα στη μηχανή ή το μάτι.
    Στη
φωτογραφική μηχανή ο φακός της και στο μάτι ο φακός αλλά και ο κερατοειδής, διαθλούν τις φωτεινές ακτίνες και τις εστιάζουν στο φιλμ και στον αμφιβληστροειδή αντίστοιχα.
    Και τα δύο συστήματα έχουν στο πίσω μέρος τους φωτοευαίσθητες επιφάνειες.
Στη μηχανή το φιλμ με τις φωτοευαίσθητες χημικές ουσίες και στο μάτι ο αμφιβληστροειδής με τους φωτοϋποδοχείς (κωνία-ραβδία).
   Η εστίαση των αντικειμένων και στα δύο συστήματα γίνεται με τη βοήθεια των φακών. Στη φωτ. μηχανή μετακινούμενος μπρος-πίσω και στο μάτι αυξομειώνοντας το πάχος του με τη βοήθεια του ακτινωτού μυ.
    Τέλος και τα δύο συστήματα, για να απορροφάται το επιπλέον φως και να αποφεύγεται έτσι ο σχηματισμός πολλαπλών ειδώλων, έχουν η μεν
φωτ. μηχανή μια εσωτερική μαύρη επίστρωση το δε μάτι το σκουρόχρωμο χοριοειδή χιτώνα κάτω από τον αμφιβληστροειδή.
Μερικά σημεία που πρέπει να προσέξουμε για την προστασία των ματιών είναι:

    Να διατηρούμε τα μάτια μας
καθαρά.

    Να χρησιμοποιούμε
ατομικές πετσέτες προσώπου.

    Ν’
αποφεύγουμε τους καπνούς και τις σκόνες.

    Να
προσέχουμε, όταν κρατούμε αιχμηρά κι επικίνδυνα αντικείμενα.

    Να μην τρίβουμε με τα χέρια μας τα μάτια μας, ούτε να πλησιάζουμε σε αυτά επικίνδυνες ουσίες.

    Να τρώμε
τροφές πλούσιες σε βιταμίνη Α και φωσφόρο, όπως φρούτα, λαχανικά και ψάρια.

    Ν’
αποφεύγουμε να κοιτάζουμε τον ήλιο και το πολύ έντονο φως.

    Να
καθόμαστε σε κανονική απόσταση από την οθόνη, όταν παρακολουθούμε τηλεόραση.

    Να
μη σκύβουμε, όταν γράφουμε ή διαβάζουμε.

    Να
μη διαβάζουμε, όταν είμαστε σε κίνηση , π.χ. μέσα στο αυτοκίνητο ή στο λεωφορείο.

                                         ΚΟΙΤΑΖΟΝΤΑΣ ΤΟΝ ΚΟΣΜΟ ΑΝΑΠΟΔΑ

Ήξερες ότι
οι εικόνες που στέλνουν τα μάτια στον εγκέφαλο σου είναι ανάποδες;
Αυτό συμβαίνει, επειδή το μάτι σου έχει ένα φακό. Μέσα σε ένα φακό, η εικόνα αντιστρέφεται. Όταν ο εγκέφαλος σου παίρνει την πληροφορία, την αποκωδικοποιεί, με αποτέλεσμα να αντιλαμβάνεσαι κανονικά το αντικείμενο.
Αυτό το χαρακτηριστικό των φακών είχε επισημανθεί για πρώτη φορά τον 4ο αιώνα π.Χ. (περίπου 2.400 χρόνια πριν) από τον Έλληνα φιλόσοφο Αριστοτέλη. Οι μελέτες του αποτέλεσαν τη βάση για την ανακάλυψη της φωτογραφικής μηχανής.
Ο Αριστοτέλης ανακάλυψε την "camera obscura", που στα ιταλικά σημαίνει σκοτεινό δωμάτιο. Μια μικρή τρύπα στον τοίχο του σκοτεινού δωματίου λειτουργούσε σαν φακός. Το φως που ανακλούνταν από ένα αντικείμενο εκτός δωματίου, εισερχόταν στην τρύπα του τοίχου. Τα μόρια του αέρα στο άνοιγμα ενεργούσαν σαν φακός που προέβαλλε την εικόνα του αντικειμένου στον απέναντι τοίχο του δωματίου. Η εικόνα ήταν αντεστραμμένη.
Το ίδιο αυτό φαινόμενο ισχύει με κάθε φακό. Όταν πρωτοεμφανίσθηκαν οι φακοί για να χρησιμοποιηθούν στη φωτογραφία, περί το 1840, οι εικόνες ήταν πολύ πιο ευκρινείς, αλλά ακόμη ήταν αντεστραμμένες. Το ίδιο συμβαίνει και σήμερα. Όμως, όταν εκτυπώνεται το αρνητικό, η εικόνα επανέρχεται στην αρχική της μορφή.
Τα μέρη του ματιού
Το τμήμα του ματιού που έχει (περίπου) σφαιρικό σχήμα και μέσα σ’ αυτό βρίσκονται τα αισθητήρια όργανα της όρασης λέγεται βολβός. Ο βολβός κινείται με τη βοήθεια μυών.
Πώς βλέπουμε;
κλικ στην εικόνα

Ανάλυση φωτός με πρίσμα
Γλωσσάρι...
Φως

Διάθλαση ονομάζουμε την αλλαγή της πορείας του φωτός, όταν αυτό
συναντά διαφανή ή ημιδιαφανή σώματα.

Φακοί ονομάζονται ορισμένα διαφανή σώματα ειδικού σχήματος.

Συγκλίνοντες ονομάζονται οι φακοί που είναι παχύτεροι στη μέση και
λεπτότεροι στα άκρα.

Αποκλίνοντες ονομάζονται οι φακοί που είναι λεπτότεροι στη μέση και
παχύτεροι στα άκρα.

Φάσμα ονομάζεται το σύνολο των χρωμάτων που εμφανίζονται κατά την
ανάλυση του λευκού φωτός.

Ίριδα ονομάζεται το χρωματιστό μέρος του ματιού.

Κόρη ονομάζεται το άνοιγμα στο κέντρο της ίριδας, από όπου περνά το φως.

Στον αμφιβληστροειδή χιτώνα σχηματίζεται το είδωλο των αντικειμένων
που παρατηρούμε.
Με μια ματιά...

• Όταν το φως περνά από τον αέρα σε ένα άλλο διαφανές υλικό ή από ένα διαφανές υλικό στον αέρα, αλλάζει πορεία.

• Στους φακούς το φως διαθλάται. Ένας φακός μπορεί να είναι συγκλίνων ή αποκλίνων.

• Στους συγκλίνοντες φακούς, οι φωτεινές ακτίνες συγκεντρώνονται σε ένα σημείο, ενώ με τους αποκλίνοντες, απομακρύνονται η μία από την άλλη.

• Το φως του Ήλιου μπορεί να αναλυθεί σε φως διαφόρων χρωμάτων, όπως στο ουράνιο τόξο. Η σύνθεση όλων των χρωμάτων δίνει λευκό χρώμα.

• Το εσωτερικό του ματιού μας αποτελείται από την ίριδα, την κόρη και το συγκλίνοντα φακό. Οι εικόνες των αντικειμένων που βλέπουμε σχηματίζονται στον αμφιβληστροειδή χιτώνα αντεστραμμένες.

• Το οπτικό νεύρο, το οποίο συνδέει τον αμφιβληστροειδή χιτώνα με τον εγκέφαλο, μεταφέρει τα οπτικά ερεθίσματα από το μάτι μας στον εγκέφαλο.

Ο δίσκος του Νεύτωνα
Δείτε παρακάτω ένα σύντομο βιντεάκι για το "θαυμαστό κόσμο των χρωμάτων" (στα αγγλικά)
ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ - QUIZ
στο ΦΩΣ