1. Διάθλαση του φωτός

Πέρυσι στη Φυσική της Ε’  τάξης μάθαμε ότι όταν το φως συναντά μια λεία επιφάνεια ανακλάται, ενώ όταν συναντά μια τραχιά επιφάνεια διαχέεται. Επίσης όταν συναντά μια σκουρόχρωμη επιφάνεια, μεγάλο μέρος του απορροφάται.

Τι θα γίνει όμως αν πέσει σε ένα διαφανές σώμα π. χ. όταν πέφτει στην επιφάνεια ενός υγρού ή ενός γυαλιού;

Δείτε την παρουσίαση του μαθήματος

[slideboom id=519114&w=425&h=370]

Δείτε διαδραστικά τη διάθλαση των ακτίνων του φωτός

Δείτε ακόμη…

Συγκλίνων ή κυρτός φακός

Αποκλίνων ή κοίλος φακός

 2: Φως και χρώματα

Δείτε την παρουσίαση του μαθήματος

[slideboom id=735977&w=425&h=370]

 Φτιάχνω λευκό φως

 

3. Μια απλή φωτογραφική μηχανή

Η όραση είναι η σημαντικότερη αίσθηση του ανθρώπου. Μας επιτρέπει να διακρίνουμε τη μέρα από τη νύχτα, να αναγνωρίζουμε τους ανθρώπους και τα αντικείμενα γύρω μας, να αντιλαμβανόμαστε τα χρώματα, να διαβάζουμε, να χειριζόμαστε μηχανήματα.

Δείτε την παρουσίαση του μαθήματος

[slideboom id=741751&w=425&h=370]

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 εισέρχεται καθόλου φως, εκτός από τη μικρή τρύπα και το παράθυρο

 

Αν από το μεγάλο παράθυρο δούμε προς ένα φωτεινό αντικείμενο (καλό θα ήταν να είμαστε σε σκοτεινό μέρος), θα δούμε το αντικείμενο αυτό να αποτυπώνεται πάνω στο ρυζόχαρτο, ανάποδα. Δηλ. το πάνω – κάτω και το δεξιά – αριστερά.

Η εικόνα που σχηματίζεται στο ρυζόχαρτο λέγεται είδωλο του αντικειμένου.

Η εξήγηση είναι στο ότι η κίνηση του φωτός διαδίδεται ευθύγραμμα. Έτσι οι ακτίνες που ξεκινούν από το πάνω μέρος του αντικειμένου καταλήγουν στο κάτω μέρος του ρυζόχαρτου και το αντίθετο. Έτσι το αντικείμενο σχηματίζεται ανάποδα.

 

 

 

Η ποιότητα του ειδώλου εξαρτάται από το μέγεθος της τρύπας. Όσο μεγαλώνει η τρύπα το είδωλο γίνεται πιο φωτεινό, αλλά θολό. Αντίθετα, όσο μικρότερη η τρύπα τόσο λιγότερο φωτεινό αλλά με μεγαλύτερη ευκρίνεια.

 

 

 

 

Τη δουλειά της τρύπας στη φωτογραφική μηχανή κάνει το διάφραγμα ή φωτοφράκτης ή ίριδα. Ανάλογα με το φως που επικρατεί ρυθμίζουμε το διάφραγμα και το χρόνο που θα μείνει ανοικτό.(λίγο χρόνο ανοικτό, αν το αντικείμενο είναι φωτεινό, περισσότερο αν είναι λιγότερο φωτεινό)

 

 

 

Η ευκρίνεια του ειδώλου βελτιώνεται σε μια φωτογραφική μηχανή τοποθετώντας συγκλίνοντες φακούς μπροστά από την τρύπα της μηχανής. Μετακινώντας το φακό, το είδωλο γίνεται είτε πιο θολό είτε πιο καθαρό. Όταν η μηχανή “εστιάσει” σωστά τότε το είδωλο έχει τη μεγαλύτερη ευκρίνεια και “καθαρότητα”.

Οι ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές διαφέρουν από τις απλές στο ότι δε χρησιμοποιούν φιλμ αλλά μια επιφάνεια η οποία καταγράφει τις πληροφορίες της εικόνας με ψηφιακό τρόπο, αποθηκεύονται στη μνήμη της μηχανής και μπορούν να αναπαραχθούν σε Η/Υ ή τηλεόραση ή να εκτυπωθούν.

Η πρώτη φωτογραφία

Η πρώτη φωτογραφία στον κόσμο έγινε το 1826 από τον Joseph Nicéphore Niepce.

Η εικόνα έχει τίτλο «Η θέα από το παράθυρο”

Η πρώτη 3D φωτογραφία στη δεκαετία του 1920.

Οι παλαιότερες φωτογραφίες στον κόσμο

4. Το μάτι μας

Η όραση είναι μία από τις πέντε αισθήσεις μας. (Θυμάστε; Όραση, ακοή, αφή, γεύση, όσφρηση)

Η όραση όμως, είναι η αίσθηση που στηριζόμαστε περισσότερο από όλες. Τα μάτια είναι ευαίσθητα και πολύπλοκα όργανα που μοιάζουν με τη φωτογραφική μηχανή και μας επιτρέπουν να διακρίνουμε τα σχήματα, τα χρώματα, τις διαστάσεις κλπ.

Τα μάτια του ανθρώπου βρίσκονται στο κέντρο του προσώπου σε κοιλώματα των οστών που ονομάζονται κόγχες.

 

 

 

 Το  ανθρώπινο μάτι

 

Τρία είναι τα σημαντικά μέρη του προσώπου που προστατεύουν τα μάτια:

 

• Τα φρύδια: Είναι πάνω από τα μάτια και τα προστατεύουν με το να εμποδίζουν τον ιδρώτα και τις σταγόνες διαφόρων υγρών να μπουν σε αυτά

• Τα βλέφαρα: Διακρίνονται σε πάνω και κάτω βλέφαρα και προστατεύουν τα μάτια με το να ανοιγοκλείνουν με μία αντανακλαστική κίνηση και να μην αφήνουν να μπαίνει σε αυτά έντονο φως ή άλλα επιβλαβή υλικά. Κλείνουν επίσης και ασυναίσθητα όταν πλησιάσει κάποιο αντικείμενο στο μάτι ή όταν τυχαίνει να φτερνιστούμε. Όταν ανοιγοκλείνουν, βγάζουν ένα υγρό από τους δακρυγόνους αδένες (βρίσκονται στο πάνω βλέφαρο), το δάκρυ και έτσι κρατούν υγρά τα μάτια και τα καθαρίζουν από μικρόβια και ακαθαρσίες.

 

• Οι βλεφαρίδες, που βρίσκονται σε κάθε βλέφαρο( 2 ή 3 σειρές), δηλαδή μικρές τριχούλες που κρατούν σκόνες και ακαθαρσίες μακριά από το μάτι.

 

Έχουμε δύο μάτια έτσι ώστε

• να αντιλαμβανόμαστε καλύτερα τη θέση των αντικειμένων γύρω μας

 

 

Εάν ζωγραφίσουμε έναν κύκλο και προσπαθήσουμε να βάλουμε μία κουκίδα μέσα σε αυτόν θα διαπιστώσουμε ότι είναι δύσκολο να το κάνουμε με το ένα μάτι κλειστό και πολύ εύκολο με τα δύο μάτια ανοιχτά

 

• να έχουμε καλύτερο οπτικό πεδίο, δηλαδή να βλέπουμε περισσότερα πράγματα δεξιά και αριστερά, χωρίς να χρειάζεται να στρέψουμε υποχρεωτικά το κεφάλι μας προς τα εκεί.

 

 

Εάν ανοίξουμε τις παλάμες μπροστά στο πρόσωπο και τις απομακρύνουμε, θα παρατηρήσουμε ότι με ανοιχτά και τα δύο μάτια κοιτάζοντας μπροστά μπορούμε να δούμε για αρκετή απόσταση τα χέρια, πράγμα που δε συμβαίνει άν κλείσουμε το ένα μάτι και ιδίως το χέρι που βρίσκεται στο κλεισμένο μάτι

 

Το πιο ιδιαίτερο μέρος του ματιού είναι η κόρη. Αυτή είναι η μικρή τρύπα που εισέρχεται το φως στο εσωτερικό του ματιού. Η διάμετρός της μπορεί να αυξομειώνεται ανάλογα με την ποσότητα του φωτός που περνάει από αυτήν. Συγκεκριμένα,

• όταν το φως είναι λιγοστό, η κόρη διαστέλλεται (μεγαλώνει) ώστε η ποσότητα του φωτός να είναι επαρκής,
• ενώ όταν είναι πολύ, συστέλλεται, ώστε να ρυθμίσει το φως και να προστατέψει το μάτι. Είναι λοιπόν αυτή η οποία ρυθμίζει το πόσο φως θα περάσει στο εσωτερικό του ματιού.

 

 

αντίδραση της κόρης του ματιού στο φως

 Δεν έχουν όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί μάτια (π.χ. τα σκουλήκια)

Όπως επίσης, πολλοί οργανισμοί έχουν παραπάνω από δύο μάτια (π.χ. Αράχνη, μύγα κλπ.)

Επίσης υπάρχουν ζώα που βγάζουν και δάκρυα, χωρίς όμως να κλαίνε αλλά για διάφορους άλλους λόγους.

Κι όμως τα μάτια μας μας ξεγελούν!

 

Είναι τα μάτια μας αξιόπιστα; Πρέπει να εμπιστευόμαστε πάντα όσα βλέπουμε; Οι παρακάτω εικόνες θα σε μπερδέψουν. Αυτό για να καταλάβεις ότι δεν παίζει ρόλο πώς είναι το περιβάλλον μας αλλά πώς το αντιλαμβανόμαστε!

Συγκεντρώσου στις παρακάτω εικόνες. Γυρίζουν όλα;;;

Πρόσεξε την παρακάτω εικόνα

 

1) Συγκεντρώσου και παρατήρησε για 30-45 δεύτερα τις 4 μικρές τελείες στο κέντρο.

 2) Μετά κοίταξε σ’ έναν τοίχο κοντά σου (ή σε μια επίπεδη επιφάνεια ίδιου χρώματος άσχετα το τι είναι, αρκεί να είναι επίπεδη..)

 3) Θα δεις σε λίγο να εμφανίζεται μια εικόνα

 4) Ανοιγόκλεισε τα μάτια σου, εστίασε στο κέντρο και μια φιγούρα θα εμφανιστεί.

 5) Τι βλέπεις ??..ή μάλλον ΠΟΙΟΝ βλέπεις??

ΠΗΓΗ: Για την παρουσίαση του μαθήματος μέρος από τα κείμενα και τις εικόνες είναι δανεισμένα από: http://egpaid.blogspot.com/2010/04/1.html

Δείτε την παρουσίαση του μαθήματος

[slideboom id=743993&w=425&h=370]

Δείτε ακόμα…

5. Πώς βλέπουμε

Στο προηγούμενο μάθημα είδαμε ότι το μάτι μας λειτουργεί όπως μια φωτογραφική μηχανή.

Η οπή της φωτογραφικής μηχανής αντιστοιχεί με την κόρη του ματιού μας, ο φακός που διαθέτει μια φωτογραφική μηχανή αντιστοιχεί με τον κρυσταλλοειδή φακό του ματιού και το φωτογραφικό φιλμ με τον αμφιβληστροειδή χιτώνα.

Απλά το φωτογραφικό φιλμ είναι επίπεδο ενώ ο αμφιβληστροειδής χιτώνας καμπύλος. Και όπως σχηματίζονται ανεστραμμένα τα είδωλα στο φιλμ έτσι σχηματίζονται και στον αμφιβληστροειδή χιτώνα.

Για να το δούμε πιο αναλυτικά:

οι ακτίνες περνούν από την κόρη του ματιού, πέφτουν στον κρυσταλλοειδή φακό, ο οποίος όπως είπαμε μπορεί να αλλάζει σχήμα ώστε να εστιάζει καλύτερα το φως. Όταν το αντικείμενο βρίσκεται κοντά στο μάτι μας αυτός γίνεται πιο παχύς ενώ όσο απομακρύνεται, λεπταίνει. Ο φακός είναι συγκεντρωτικός και έτσι προσαρμόζεται ώστε το αντικείμενο να σχηματιστεί στη σωστή θέση δηλαδή ανεστραμμένο και μικρότερο πάνω στον αμφιβληστροειδή χιτώνα.

Αφού όμως το είδωλο είναι ανεστραμμένο και μικρό, πώς δεν τα βλέπουμε όλα ανάποδα και μικρά;

Η εξήγηση οφείλεται στο όργανο που έχει αναπτύξει ο άνθρωπος και τον κάνει να διαφέρει από τα άλλα έμβια όντα, τον εγκέφαλο.

Συγκεκριμένα από τον αμφιβληστροειδή χιτώνα, που αποτελείται από εκατομμύρια κύτταρα ευαίσθητα στο φως, το οπτικό σήμα μετατρέπεται σε ηλεκτρικό και διοχετεύεται μέσω του οπτικού νεύρου στον εγκέφαλο. Εκεί, τα ηλεκτρικά σήματα αποκωδικοποιούνται και αναγνωρίζονται ως εικόνες.

Ας κάνουμε ένα διαλειμματάκι…

Δοκιμάστε αυτό

Εστιάστε στην κόκκινη κουκίδα στη μύτη της κοπέλας για 30 δευτερόλεπτα.

Γυρίστε το βλέμμα σας σε μια κενή επιφάνεια (πχ στο ταβάνι ή σε κάποιον κενό τοίχο).

Αρχίστε να ανοιγοκλείνετε τα μάτια σας γρήγορα και συνεχόμενα..

 

Και τώρα ποιος άραγε μπορεί να πει…

Τι χρώμα έχει το σκοτάδι;

 

Πώς βλέπουν οι άνθρωποι που στερούνται όρασης;

Ο γραπτός λόγος είναι το βασικό μέσο επικοινωνίας. Έτσι λοιπόν ακόμα και οι άνθρωποι που στερούνται όρασης έχουν βρει τρόπο για να μπορούν να γράφουν και να διαβάζουν.

Αυτό το πετυχαίνουν με την αφή, “διαβάζουν” δηλαδή, ακουμπώντας το δάχτυλό τους πάνω σε ανάγλυφα γράμματα. Η γραφή αυτή ονομάζεται σύστημα Μπράιγ και είναι το σύστημα γραφής των τυφλών. Το όνομά του οφείλεται στον εφευρέτη του, Louis Braille.

Το αλφάβητο που έφτιαξε ο Μπράιγ ήταν μια αντικατάσταση του γραμματικού αλφάβητου με ανάγλυφες στιγμές, που με διάφορους συνδυασμούς αποδίδουν ένα κείμενο. Ο τυφλός μπορεί μ’ αυτό το σύστημα να διαβάζει ψηλαφώντας τις στιγμές με το δάχτυλο.

Δείτε την παρουσίαση του μαθήματος

[slideboom id=746483&w=425&h=370]

Δείτε…

 Το ανθρώπινο μάτι

Πώς βλέπουμε

 Πώς λειτουργεί η όραση;

Ένα ταξίδι μέσα από το ανθρώπινο μάτι

Πηγές: Εγκύκλιος παιδεία, Περί ανέμων και υδάτων,  internet