Γεια σας παιδιά
Το σημερινό μάθημα έχει σαν θέμα την πιο βασική αίσθηση του ανθρώπου. Την όραση. Χάρη σ` αυτήν βλέπουμε τα θαυμάσια της δημιουργίας και χαιρόμαστε την παρουσία των συνανθρώπων μας. Όμως ποιος είναι ο μηχανισμός της όρασης; Τι είναι αυτό που μας κάνει και βλέπουμε;
Η απάντηση είναι: Το φως. Αυτή η άυλη ακτίνα που τρέχει με ασύλληπτη ταχύτητα από τις εσχατιές του σύμπαντος ή από τις πηγές του φωτός που χρησιμοποιούμε τη νύχτα, είναι που μας δίνει χρώματα και εικόνες για να αντιληφθούμε τον κόσμο που μας περιβάλλει.
Με ποιο όργανο συλλαμβάνουμε το φως; Φυσικά με το μάτι. Αυτό το ευαίσθητο όργανο που το φυλάμε......σαν τα μάτια μας!
Και βέβαια είναι το πιο τέλειο όργανο από την κατασκευή του, αφού μας δίνει τόσο καθαρά, σαν κρύσταλλο, την εικόνα του έξω κόσμου. Ποια κάμερα έχει καλύτερη ποιότητα από το μάτι μας;
Πώς όμως λειτουργεί;
H παραπάνω εικόνα μας δίνει το σχεδιάγραμμα του ματιού σε μια εγκάρσια τομή. Διακρίνουμε εν πρώτοις τον βολβό του ματιού που είναι σαν σφαίρα που στο τέλος καταλήγει το οπτικό νεύρο. Μπροστά υπάρχει ο κερατοειδής χιτώνας που είναι μια μεμβράνη προστατευτική στο μπροστά μέρος του ματιού. Από κάτω υπάρχει διαφανές υγρό που περιβάλλει τον φακό. Ο φακός είναι και το όργανο εισόδου των φωτεινών ακτίνων στο σώμα μας. Ο φακός του ματιού είναι συγκλίνων που σημαίνει ότι μαζεύει τις ακτίνες σε ένα σημείο που λέγεται εστία και στη συνέχεια τις στέλνει με αντίστροφη πορεία προς τον αμφιβληστροειδή χιτώνα που είναι στον απέναντι "τοίχο" του βολβού. Το είδωλο της πραγματικότητας εμφανίζεται ανάποδα στον απέναντι χιτώνα και τα οπτικά νεύρα παίρνουν αμέσως την οπτική πληροφορία και σαν ταχυδρόμοι τη μεταφέρουν στον εγκέφαλο, όπου και γίνεται η κατάλληλη διεργασία για να δούμε κανονικά την εικόνα. Στο παρακάτω παράδειγμα η εικόνα είναι ένα κερί.
Η κόρη του ματιού όταν δεχτεί πολύ φως μαζεύει και γίνεται μικρή, ενώ όταν είναι σκοτάδι ανοίγει για να δεχτεί όσο περισσότερες ακτίνες μπορεί Αυτό γίνεται ενστικτωδώς χωρίς εμείς να το αντιληφθούμε. Δείτε τις μεσαίες εικόνες παρακάτω:
.
Τα περισσότερα ζώα που γνωρίζεις έχουν δύο μάτια, όχι όμως όλα. Οι αράχνες έχουν έξι ως οκτώ μάτια. Οι μύγες έχουν επίσης πολλά μάτια. Καθένα από αυτά βλέπει ένα μέρος της εικόνας. Να και η απόδειξη!
Τα περισσότερα ζώα μπορούν να δουν. Σε μερικά ζώα η αίσθηση αυτή είναι ιδιαίτερα αναπτυγμένη, όπως στον αετό, που μπορεί από πολύ μεγάλο ύψος να διακρίνει ακόμη και μικρά ζώα. Είναι αυτό που λέμε αετίσιο μάτι!
Σε άλλα ζώα πάλι η αίσθηση της όρασης δεν είναι αναπτυγμένη. Τα σκουλήκια
δεν έχουν καν μάτια. Σε όλο τους το σώμα έχουν κύτταρα ευαίσθητα στο φως, που τους επιτρέπουν να καταλαβαίνουν αν βρίσκονται σε φωτεινό ή σκοτεινό μέρος. Όταν το φως είναι έντονο, τρυπώνουν στο έδαφος, για να προστατευτούν. Οι νυχτερίδες πάλι "βλέπουν" με ραντάρ υπερήχων που εκπέμπουν και λειτουργεί σαν υποκατάστατο της όρασης. Τα μάτια τους δε βλέπουν σχεδόν τίποτε.
Τι όμως εντυπωσιάζει περισσότερο στην όραση;
Μα φυσικά τα χρώματα!. Αυτή η πανδαισία του κόκκινου, πράσινου, κίτρινου, μπλε και των εκατομμυρίων ενδιάμεσων αποχρώσεων που μαγεύει και εκστασιάζει. Τι ωραιότερο από το ουράνιο τόξο που στολίζει τον ουρανό μετά από μια δυνατή βροχή; Όμως πως δημιουργούνται τα χρώματα; Τι είναι τα χρώματα;
Τα χρώματα δεν είναι παρά ακτίνες φωτός που έχουν όμως διαφορετική ενέργεια η καθεμία, ή αλλιώς διαφορετική συχνότητα. Όσο πιο πολύ ενέργεια έχει μια ακτίνα τόσο πλησιάζει προς το μωβ χρώμα (ιώδες) ενώ όσο λιγότερη τόσο πλησιάζει χρωματικά προς το κόκκινο. Να και το ουράνιο τόξο:
Όλα τα χρώματα βρίσκονται με ένα μαγικό τρόπο μέσα στο λευκό χρώμα με το οποίο μας λούζει ο ήλιος ή η λάμπα στο σπίτι μας. Αυτό το βλέπουμε με ένα εργαλείο της οπτικής που λέγεται πρίσμα και αναλύει τις ακτίνες του φωτός ανάλογα με το χρώμα τους.
Με κατάλληλα φίλτρα μπροστά στο μάτι μπορούμε να απομονώσουμε τα χρώματα από μια λευκή πηγή φωτός. Βάζοντας ένα πράσινο φίλτρο βλέπουμε μόνο τις πράσινες ακτίνες, δηλαδή τα βλέπουμε όλα πράσινα, ένα κόκκινο όλα κόκκινα κοκ. Δείτε την παρακάτω εφαρμογή που είναι πραγματικά εντυπωσιακή:
Κάτι άλλο που είναι και διασκεδαστικό εν μέρει είναι οι οφθαλμαπάτες. Δείτε μερικές
Και τώρα ασκήσεις:
Α. Απάντησε στα παρακάτω ερωτήματα
1. Έχω ένα κόκκινο φίλτρο και η πηγή εκπέμπει πράσινο φως. Τι θα δω τελικά; (χρησιμοποίησε την εφαρμογή παραπάνω για τα χρωματικά φίλτρα)
2. Μια πηγή εκπέμπει λευκό φως. Στην πορεία περνώντας μέσα από μεγάλη μάζα ατμόσφαιρας εξασθενούν οι πιο μεγάλες ενεργειακά ακτίνες. Ποια απόχρωση θα έχει πάρει τότε το φως;
3. Με βάση την παραπάνω ερώτηση εξήγησε το χρώμα που παίρνει το φως στο ηλιοβασίλεμα.
4. Γιατί η κόρη του ματιού συστέλλεται και διαστέλλεται;
