O Ήλιος είναι η σημαντικότερη
πηγή φωτός για τη Γη.
Χωρίς το φως του δε θα υπήρχε ζωή στον πλανήτη μας.
Τίποτε δεν μπορεί να κινηθεί πιο γρήγορα από το φως! Το βασικό αυτό νόμο της φυσικής διατύπωσε πρώτος ο Γερμανός φυσικός Albert Einstein. Η ταχύτητα με την οποία κινείται το φως είναι τόσο μεγάλη, που δυσκολευόμαστε να την αντιληφθούμε.
Το φως διανύει σε ένα δευτερόλεπτο 300.000 χιλιόμετρα
ΔΗΛ ΣΤΟ ΈΝΑ ΛΕΠΤΟ ΠΟΣΑ ΕΚΑΤΟΜΜΥΡΙΑ ΧΛΜ ΕΧΕΙ ΔΙΑΝΎΣΕΙ ;;;;;;.................
ΣΕ ΜΙΑ ΩΡΑ ΠΟΣΑ ΕΧΕΙ ΔΙΑΝΥΣΕΙ.............. ;;;;;;;
Το ηλιακό φως, αν και φαίνεται λευκό, στην πραγματικότητα είναι μίγμα πολλών χρωμάτων. Τα χρώματα αυτά είναι με τη σειρά: ερυθρό ( κόκκινο ), πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, κυανό ( μπλε ), και ιώδες ( μοβ ) και αποτελούν το λεγόμενο
φάσμα του λευκού φωτός.
Η ανακάλυψη έγινε από τον Άγγλο φυσικό και μαθηματικό Νεύτωνα το 17ο αιώνα.
Δίσκος του Νεύτωνα.
Ας δούμε τώρα και την διάθλαση:
ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΔΙΑΘΛΑΣΗ;
Έχουμε μάθει πως το φως πιάνει το 0-300.000 χμ. σε 1 δευτερόλεπτο...
Από εκεί και μετά τρέχει με σταθερή ταχύτητα 300.000 χμ. το δευτερόλεπτο, ή 300.000.000 μέτρα το δευτερόλεπτο (άντε, καλά... λέμε και κανένα ψεματάκι... Πηγαίνει λίγο πιο αργά: 299.792.458 μέτρα το δευτερόλεπτο...).
Αυτή την ταχύτητα όμως την πετυχαίνει στο απόλυτο κενό. Μέσα στην ατμόσφαιρα, "τρακάρει" πάνω στα μόρια του αέρα και χαμηλώνει η ταχύτητά του.
Ακόμη πιο αργά πηγαίνει μέσα από το νερό (επειδή το νερό έχει πολύ περισσότερα μόρια από τον αέρα, τα οποία εμποδίζουν περισσότερο την ταχύτητά του) ή από το γυαλί (που έχει ακόμη περισσότερα μόρια, άρα δυσκολεύει ακόμη περισσότερο την ταχύτητα του φωτός).
Έτσι, λοιπόν, καθώς το φως "τρέχει", όταν περνά μέσα από διαφανή ή ημιδιαφανή αντικείμενα (υγρά, γυαλί, κλπ.), που είναι πιο πυκνά απ' ό,τι ο αέρας, αναγκάζεται να πάει πιο αργά. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να αλλάζει λίγο την κατεύθυνσή του, άρα και να δείχνει τα αντικείμενα κάπως παραμορφωμένα, όπως το καλαμάκι στο ποτήρι πιο πάνω.
Αυτή η αλλαγή πορείας των φωτεινών ακτινών, καθώς περνούν μέσα από διαφορετικά σώματα, λέγεται ΔΙΑΘΛΑΣΗ.
ΑΣ ΤΟ ΕΞΗΓΗΣΟΥΜΕ ΛΙΓΟ ΠΙΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΑ
Εμείς βλέπουμε το καλαμάκι επειδή οι φωτεινές ακτίνες που προσπίπτουν (πέφτουν, χτυπούν) πάνω του, ανακλώνται (και) προς το μάτι μας.
Το φως που ανακλάται όμως από το μέρος του καλαμακίου (sic) που βρίσκεται έξω από το ποτήρι, έρχεται στο μάτι μας κάπως γρηγορότερα απ' ό,τι το φως που ανακλάται στο μέρος του καλαμακίου (είπαμε, sic!) που βρίσκεται μέσα στο ποτήρι (αφού πρέπει να περάσει και μια ποσότητα νερού μέχρι να φτάσει στο μάτι μας).
Ας το δούμε στην παραπάνω εικόνα:
Το φως που πέφτει πάνω στο καλαμάκι ανακλάται, κάποιες από τις ανακλάσεις πηγαίνουν στο μάτι της κυρίας, και έτσι βλέπει αυτή το καλαμάκι.
Το φως που ανακλάται από το μέρος του καλαμακίου (είπαμε, sic! μην το ξαναλέμε!) που βρίσκεται έξω από το νερό, για να φτάσει στα μάτια της κυρίας πρέπει να διανύσει την απόσταση ΒΑ.
Θα το κάνει τρέχοντας με μια ταχύτητα 300.000 χμ. το δευτερόλεπτο.
Το φως που ανακλάται στο καλαμάκι που βρίσκεται μέσα στο νερό πρέπει να διανύσει την απόσταση ΔΑ για να φτάσει στο μάτι της κυρίας.
Όμως την απόσταση ΔΓ θα την διανύσει μέσα στο νερό, όπου θα αναγκαστεί να τρέξει με μικρότερη ταχύτητα (αφού είπαμε πως εμποδίζεται από τα πολύ περισσότερα μόρια που έχει το νερό), ας πούμε με περίπου 225.000 χμ το δευτερόλεπτο.
Έτσι, οι ακτίνες που ξεκινούν από το σημείο Δ (μέσα στο νερό δηλαδή) θα φτάσουν κάπως αργότερα στο μάτι της κυρίας απ' ό,τι οι ακτίνες που ξεκινούν από το σημείο Β.
Πόσο αργότερα; Κάποια ελάχιστα χιλιοστά του δευτερολέπτου.
Αυτή η χρονική διαφορά είναι απείρως απειροελάχιστη.
Ο εγκέφαλός μας όμως έχει τόσο γρήγορη επεξεργαστική ισχύ που την καταλαβαίνει.
Ταυτόχρονα, όμως, επειδή δεν ξέρει φυσική και δεν γνωρίζει τις διαφορετικές ταχύτητες του φωτός, υποθέτει πως αφού η ακτίνα από το σημείο Δ φτάνει στην κυρία πιο αργά από όσο φτάνει η ακτίνα από το σημείο Β, αναγκαστικά το σημείο Δ θα πρέπει να βρίσκεται πιο μακριά από το σημείο Β.
Άρα, με την λογική του και μόνο, ο εγκέφαλός μας τοποθετεί το καλαμάκι που βρίσκεται μέσα στο νερό πιο μακριά από αυτό που βρίσκεται έξω από το νερό.
Και επειδή εμείς, ως γνωστόν, βλέπουμε ό,τι ορίζει ο εγκέφαλός μας να δούμε, γι' αυτό βλέπουμε αυτό το "σπάσιμο" που κάνει το καλαμάκι.
ΤΟ ΨΑΡΕΜΑ ΤΩΝ ΠΟΥΛΙΩΝ ΚΑΙ Η ΔΙΑΘΛΑΣΗ
Από την στιγμή που τα ψάρια, που βρίσκονται μέσα στο νερό, φαίνονται λόγω της διάθλασης λίγο ψηλότερα απ' όσο βρίσκονται στην πραγματικότερα, για φανταστείτε τι πολύπλοκους υπολογισμούς κάνει ο εγκέφαλος των πουλιών όταν αυτά εφορμούν σε ευθεία γραμμή και τα πιάνουν με το ράμφος τους από ψηλά!...
ΔΟΚΙΜΑΖΟΥΜΕ ΔΙΑΔΡΑΣΤΙΚΑ ΤΗΝ ΔΙΑΘΛΑΣΗ - 1
Ιστορικό Ο Γαλαξίας είναι ένας αρχαίος γαλαξίας που γεννήθηκε μόλις μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang. NASA / JPLΌταν κοιτάζετε αστέρια στον νυχτερινό ουρανό, βλέπετε άλλα αστέρια στον Γαλαξία μας.
ΠΩΣ ΜΠΟΡΟΥΝ ΟΙ ΑΣΤΡΟΝΟΜΟΙ ΝΑ ΜΕΛΕΤΗΣΟΥΝ ΠΡΑΓΜΑΤΑ ΠΟΥ ΕΙΝΑΙ ΤΟΣΟ ΜΑΚΡΙΑ;
Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν το φως για να μελετήσουν πράγματα που είναι πολύ μακριά. Στην πραγματικότητα, το φως μας δίνει ακόμη έναν τρόπο να κοιτάξουμε πίσω στο χρόνο!
Το φως ταξιδεύει πάντα με μια συγκεκριμένη ταχύτητα: σχεδόν 186.000 μίλια (300.000 χιλιόμετρα) ανά δευτερόλεπτο. Αυτό σημαίνει ότι το φως μπορεί να ταξιδέψει περίπου 6 τρισεκατομμύρια μίλια (περίπου 10 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα) σε ένα χρόνο της Γης. Καλούμε αυτήν την απόσταση ένα έτος φωτός .
Αυτό σημαίνει ότι όσο πιο μακριά είναι κάτι, τόσο περισσότερο χρειάζεται για να φτάσει το φως από αυτό το αντικείμενο.
Στην αστρονομία, κοιτάμε τα αστέρια και τους μακρινούς γαλαξίες, μελετώντας το φως που φτάνει στα τηλεσκόπια μας στο έδαφος και στο διάστημα. Το χρώμα του φωτός που βλέπουμε μας λέει πολλά για αυτό που βλέπουμε, πόσο μακριά είναι και ακόμη και πόσο γρήγορα κινείται! Μερικές φορές, χρησιμοποιούμε φίλτρα
Διαδικασίες
- Ετοιμάστε ένα φλιτζάνι γεμάτο πολύχρωμες χάντρες
- Τοποθετήστε ένα κόκκινο κομμάτι σελοφάν πάνωΠώς άλλαξε το χρώμα ορισμένων χαντρών πριν και μετά το σελοφάν ως φίλτρο χρώματος;;;;;οι κόκκινες και πορτοκαλιές χάντρες συνεχίζουν να εμφανίζονται μέσω του φίλτρου, ενώ οι μπλε και οι πράσινες χάντρες εμφανίζονται τώρα μαύρες.
- Επαναλάβετε με ένα κομμάτι μπλε σελοφάν.
Όταν εφαρμόζεται ένα φίλτρο, ποια χρώματα απορροφώνται (εμφανίζονται σκοτεινά) και ποια αντανακλωνται (εμφανίζονται φωτεινά).
ΠΩΣ ΒΛΕΠΟΥΜΕ;
Αναλυτικό διάγραμμα του ματιού και των μερών του. Κάντε κλικ για περισσότερες λεπτομέρειες.
Ρίξτε μια ματιά γύρω σας. Τι βλέπεις? Μπορεί να δείτε έναν υπολογιστή ή ένα τηλέφωνο με μια λαμπερή, πολύχρωμη οθόνη. Ένα κομμάτι χαρτί μπορεί να βρίσκεται κάτω από το αριστερό σας χέρι και ένα ακονισμένο μολύβι στο δεξί σας χέρι. Ενώ κοιτάτε αυτά τα αντικείμενα με τα μάτια σας, ο εγκέφαλός σας είναι αυτός που αναγνωρίζει τα αντικείμενα. Πολλοί άνθρωποι θεωρούν δεδομένη την όραση, αλλά πώς μπορείτε να δείτε και να καταχωρήσετε αντικείμενα;
Προς το παρόν, ας σκεφτούμε το μάτι ως ένα είδος κάμερας.
Τα μάτια μας λειτουργούν όπως περίπου και η φωτογραφική μηχανή:
Αλλά τότε γιατί 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.Ένα από τα πρώτα πράγματα που κάνει ο εγκέφαλος είναι να παίρνει τις πληροφορίες που στέλνονται από το μάτι και να τις γυρίζει προς τα πάνω και από δεξιά προς τα αριστερά.Ο ινιακός λοβός στον εγκέφαλο μπορεί στη συνέχεια να επεξεργαστεί τις διορθωμένες πληροφορίες.Τελικά, αυτές οι πληροφορίες φτάνουν σε ένα μέρος του εγκεφάλου όπου το συνειδητοποιείτε και μπορείτε να το δείτε!Τώρα έχετε αντίληψη!
Αυτό μπορεί να μην φαίνεται συναρπαστικό επειδή το κάνετε συνέχεια, αλλά είναι πραγματικά εκπληκτικό.Το πώς βλέπουμε είναι πολύ περίπλοκο και οι επιστήμονες έχουν ακόμα πολλά να μάθουν.
Πώς βλέπουμε το χρώμα;
Το ανθρώπινο μάτι και ο εγκέφαλος μαζί μεταφράζουν το φως σε χρώμα. Οι υποδοχείς φωτός μέσα στο μάτι μεταδίδουν μηνύματα στον εγκέφαλο, ο οποίος παράγει τις γνωστές αισθήσεις του χρώματος.
Ο Νεύτων παρατήρησε ότι το χρώμα δεν είναι εγγενές στα αντικείμενα. Μάλλον, η επιφάνεια ενός αντικειμένου αντανακλά κάποια χρώματα και απορροφά όλα τα άλλα. Αντιλαμβανόμαστε μόνο τα ανακλώμενα χρώματα.
Έτσι, το κόκκινο δεν είναι «μέσα» σε ένα μήλο. Η επιφάνεια του μήλου αντανακλά τα μήκη κύματος που βλέπουμε ως κόκκινο και απορροφά όλα τα υπόλοιπα. Ένα αντικείμενο εμφανίζεται λευκό όταν αντανακλά όλα τα μήκη κύματος και μαύρο όταν τα απορροφά όλα.
Το κόκκινο, το πράσινο και το μπλε είναι τα πρόσθετα κύρια χρώματα του χρωματικού φάσματος. Ο συνδυασμός ισορροπημένων ποσοτήτων κόκκινου, πράσινου και μπλε φωτός παράγει επίσης καθαρό λευκό. Μεταβάλλοντας την ποσότητα του κόκκινου, πράσινου και μπλε φωτός, μπορούν να παραχθούν όλα τα χρώματα στο ορατό φάσμα.
ΠΩΣ ΒΛΕΠΟΥΜΕ ΤΟ ΧΡΩΜΑ;
Το φως ταξιδεύει μέσα στο μάτι στον αμφιβληστροειδή, που βρίσκεται στο πίσω μέρος του ματιού. Ο αμφιβληστροειδής καλύπτεται με εκατομμύρια κύτταρα που δέχονται το φως που ονομάζονται ράβδοι και κώνοι. Όταν αυτά τα κύτταρα ανιχνεύουν φως, στέλνουν σήματα στον εγκέφαλο. Οι περισσότεροι άνθρωποι έχουν τρία είδη κωνικών κυττάρων και κάθε χρώμα διεγείρει περισσότερους από έναν κώνους. Η συνδυασμένη απόκρισή τους παράγει ένα μοναδικό σήμα για κάθε χρώμα και εκατομμύρια διαφορετικά χρώματα μπορούν να διακριθούν με αυτόν τον τρόπο. Αυτά τα κύτταρα, λειτουργώντας σε συνδυασμό με συνδετικά νευρικά κύτταρα, δίνουν στον εγκέφαλο αρκετές πληροφορίες για να ερμηνεύσει και να ονομάσει τα χρώματα.
ΠΟΣΑ ΧΡΩΜΑΤΑ ΜΠΟΡΟΥΝ ΝΑ ΔΟΥΝ ΟΙ ΑΝΘΡΩΠΟΙ;
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι οι περισσότεροι άνθρωποι μπορούν να δουν περίπου ένα εκατομμύριο διαφορετικά χρώματα. Αυτό συμβαίνει επειδή ένα υγιές ανθρώπινο μάτι έχει τρεις τύπους κωνικών κυττάρων, καθένα από τα οποία μπορεί να καταγράψει περίπου 100 διαφορετικές χρωματικές αποχρώσεις, που ανέρχονται σε περίπου ένα εκατομμύριο συνδυασμούς. Φυσικά, αυτό θα διαφέρει για άτομα που έχουν χρωματική βλάβη (ή είναι «αχρωματοψία»).
Όσον αφορά την ποικιλία της απόχρωσης, το ανθρώπινο μάτι μπορεί να αντιληφθεί περισσότερες παραλλαγές σε πιο ζεστά χρώματα από ότι σε πιο ψυχρά. Αυτό συμβαίνει επειδή σχεδόν τα 2/3 των κώνων επεξεργάζονται τα μεγαλύτερα μήκη κύματος φωτός (κόκκινα, πορτοκαλί και κίτρινα).
λεξικό
ὁράω,-βλέπω, κοιτάζω, σε Όμηρ
ὅρᾱσις, -εως, ἡ, I. φυσική ικανότητα να βλέπει κάποιος
ὁρᾱτός, -ή, -όν, αυτός που μπορεί να ιδωθεί
ὀφθαλμός, -οῦ, ὁ οφθαλμός, μάτι, σε Όμηρ
ὀφθαλμο-φᾰνής, -ές (φαίνομαι), αυτός που είναι φανερός στο μάτι, σε Στράβ.
ἄνθρ-ωπος, ὁ σε Ομήρ
ανθρωπότητα, ανθρώπινο γένος, ἀνθρώπων, ἀνδρῶν και γυναικῶν
χρῶμα, -ατος, τό, χρώμα
2.
ουράνιο τόξο
Στόχοι
Περιγράψτε πώς αναμειγνύονται διαφορετικά χρώματα φωτός για να δώσουν νέα χρώματα.
Υλικά
Βασικά Ερωτήματα
- Πώς δημιουργείται ένα ουράνιο τόξο;
- Δεν μπορούμε να αναπαράγουμε τον Ήλιο και τα σταγονίδια της βροχής στην τάξη. Τι θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε για να προσομοιώσουμε και τα δύο για να δημιουργήσουμε το δικό μας ουράνιο τόξο;
- Τι χρώματα βλέπετε στο ουράνιο τόξο;
- Τι χρώμα ήταν το φως της πηγής;
- Τι λειτουργεί ως το ποτήρι με το νερό όταν βλέπουμε ένα ουράνιο τόξο έξω;
- Πότε βλέπετε ουράνια τόξα στον ουρανό; Γιατί;
Τι να κάνω
- Τοποθετήστε έναν καθρέφτη στο γυάλινο δοχείο, με ελαφρά κλίση προς τα πάνω.
- Γεμίστε το γυάλινο δοχείο με νερό.
- Λάμπησε το λευκό φως από τον φακό μέσα από το γυαλί στον καθρέφτη και δείξε το ουράνιο τόξο. (Μπορεί να χρειαστεί να σκουρύνετε το δωμάτιο· ουράνια τόξα θα πρέπει να εμφανίζονται στους τοίχους.)
Επεκτάσεις
- Τι συμβαίνει εάν χρησιμοποιείτε μόνο το ποτήρι χωρίς νερό; Κάνει ακόμα ουράνιο τόξο;
- Δοκιμάστε να κοιτάξετε το ουράνιο τόξο μέσα από ένα φίλτρο. Είναι όλο το ουράνιο τόξο ακόμα εκεί;
- 😆😅😃😄Κάντε πολλές ερωτήσεις. Δεν χρειάζεται να έχετε όλες τις απαντήσεις.
- Ενθαρρύνετε τη φυσική σας περιέργεια.
ΓΙΟΡΤΑΣΤΕ ΤΑ ΛΑΘΗ
