Γεια σας παιδιά
Σήμερα θα ασχοληθούμε με τους φακούς. Όχι βέβαια τους φακούς που φωτίζουμε και βλέπουμε το βράδυ...αυτοί είναι απλά συνωνυμία. Οι φακοί γίνονται από δύο κυκλικά κομμάτια γυαλί που ενώνονται και δίνουν διάφορα γεωμετιρκά σχήματα όπως αυτά που βλέπουμε παρακάτω
Η πάνω σειρά φακών είναι οι συγκλίνοντες φακοί, αποτελούνται από δύο κυκλικά κυρτά κομμάτια γυαλί ενωμένα. Η δουλειά τους είναι να μαζεύουν-συγκεντρώνουν-συγκλίνουν τις ακτίνες σε ένα σημείο που λέγεται κύρια εστία του φακού, κάπως έτσι:
Η από κάτω σειρά της πρώτης εικόνας είναι οι λεγόμενοι αποκλίνοντες φακοί. Αυτοί αποτελούνται από δύο κυκλικά κοίλα κομμάτια γυαλί ενωμένα. Η δουλειά τους είναι να απομακρύνουν-αποκλίνουν τις ακτίνες φωτός τη μία από την άλλη. Φυσικά δε συγκλίνουν πουθενά...
Εκτός από τις βασικές δύο κατηγορίες υπάρχουν και πολλά άλλα είδη φακών: οι επιπεδόκυρτοι, που είναι επίπεδος φακός από την μία και κυρτός από την άλλη, οι επιπεδόκοιλοι, επίπεδο από την μία και κοίλο από την άλλη κλπ.
Μια πιο γενική εικόνα των φακών φαίνεται παρακάτω
Οι φακοί χρησιμοποιούνται σε πολλές συσκευές που έχουμε στη διάθεσή μας καθημερινά διευκολύνοντας διάφορες δραστηριότητές μας. Για να παρατηρούμε καλύτερα μικρά αντικείμενα, χρησιμοποιούμε συγκλίνοντες φακούς. Εξαιτίας του τρόπου με τον οποίο χρησιμοποιούμε τους φακούς αυτούς τους ονομάζουμε μεγεθυντικούς φακούς.
Με τα κιάλια παρατηρούμε μακρινά αντικείμενα. Στα κιάλια συνδυάζονται καθρέπτες και συγκλίνοντες φακοί.
Όμοια είναι κατασκευασμένα και τα τηλεσκόπια. Και εκεί συνδυάζονται καθρέπτες και συγκλίνοντες φακοί.
Στα μικροσκόπια χρησιμοποιούνται επίσης συγκλίνοντες φακοί. Παρότι τα τηλεσκόπια και τα μικροσκόπια δε μοιάζουν εξωτερικά μεταξύ τους, στηρίζονται στην ίδια αρχή λειτουργίας. Ένα σύστημα φακών και κατόπτρων βοηθά, ώστε να μεγεθύνεται πολλές φορές το αντικείμενο που παρατηρούμε είτε αυτό είναι μακρινό ουράνιο σώμα είτε μικροσκοπικό κύτταρο.
Ο πρώτος που χρησιμοποίησε το τηλεσκόπιο για αστρονομικές παρατηρήσεις ήταν ο Γαλιλαίος, ο οποίος παρατηρώντας με αυτό τη Σελήνη έφτιαξε όμορφα σχέδια της επιφάνειάς της.
Για να διορθώσουμε προβλήματα στην όραση, χρησιμοποιούμε επίσης φακούς, συγκλίνοντες ή αποκλίνοντες, ανάλογα με το πρόβλημα
Για τη μυωπία χρησιμοποιούμε αποκλίνοντες φακούς για να φέρουμε το είδωλο πιο πίσω στον αμφιβληστροειδή χιτώνα.
Για την πρεσβυωπία, τη νόσο των ηλικιωμένων, ακριβώς το αντίθετο....συγκλίνοντες για να έρθει το είδωλο της εικόνας πιο μπροστά μια και αδυνατεί ο φακός του ματιού να το κάνει.
Χωρίς να θέλω να σας απογοητεύσω παιδιά, μετά τα 50, ίσως και νωρίτερα, ετοιμαζόμαστε να φορέσουμε γυαλιά ανάγνωσης...ή βάζουμε μακριά την εικόνα, ιδίως από το κινητό, μπας και ξεχωρίσουμε κανένα γράμμα!
Ξέρετε ότι ένα κυλινδρικό γυάλινο δοχείο γεμάτο με νερό λειτουργεί σαν συγκλίνων φακός; Δέστε το παρακάτω πείραμα
Πάμε τώρα να δούμε τι είναι διάθλαση
Μελέτησε με προσοχή την παρακάτω εικόνα:
Το καλαμάκι φαίνεται να έχει σπάσει αλλά δεν είναι έτσι.
Το ίδιο ακριβώς βλέπουμε και στο μολύβι. Φαίνεται, αλλά δεν είναι σπασμένο.
και το αντισηπτικό του γραφείου
Το φαινόμενο που το φως αλλάζει πορεία μπαίνοντας σε ένα διαφανές μέσο όπως είναι το νερό λέγεται διάθλαση. Σχηματικά η ακτίνα του φωτός που παθαίνει διάθλαση φαίνεται παρακάτω:
Λόγω τη διάθλασης έχουμε την ανάλυση των διαφορετικών χρωμάτων του λευκού φωτός από το πρίσμα. Αυτό συμβαίνει γιατί κάθε μία έγχρωμη ακτίνα φωτός έχει διαφορετική συχνότητα (ενέργεια) και διαθλάται με διαφορετική γωνία οπότε τις βλέπουμε όλες
Λόγω της διάθλασης ένα αντικείμενο που βρίσκεται μέσα στο νερό νομίζεις πολλές φορές ότι είναι πιο κοντά σου απ' ότι πραγματικά συμβαίνει. Μια κουτάλα που βρίσκεται η μισή μέσα σε μια κατσαρόλα με νερό ή ένα μολύβι σε ένα ποτήρι φαίνονται σπασμένα στην επιφάνεια του νερού, όπως είδαμε πριν με το μολύβι.
Το φως διαδίδεται πάντοτε ευθύγραμμα μέσα σε ένα οπτικό μέσο πχ αέρας ή νερό. Μοναδική εξαίρεση συμβαίνει όταν ταξιδεύει μέσα σε μια οπτική ίνα. Εκεί παθαίνει διαδοχικές ολικές ανακλάσεις και αλλάζει πορεία. Για να καταλάβουμε πώς γίνεται αυτό αρκεί να δούμε το παρακάτω πείραμα
Και μερικές ασκήσεις:
Α. Ερωτήσεις:
1. Τι ακριβώς κάνουν οι φακοί και πώς χρησιμοποιούνται στη ζωή μας;
2. Γιατί χρησιμοποιούμε συγκλίνοντες φακούς στην πρεσβυωπία;
Πολύ ωραία δουλειά!
ευχαριστώ πολύ