Instrumentele optice au ajutat la intelegerea universului. Telescopul ne-a dezvaluit detalii ale corpurilor din spatiu, iar microscopul a dezlegat multe din misterele naturii, cum ar fi structura celulelor vii. Ochii noştri sunt extrem de bine formaţi ca instrumente optice. Când ne uitam la un obiect, un sistem de lentile din fata ochiului formează o imagine a obiectului pe retina – un ţesut din spatele ochiului care conţine in jur de 125 de milioane de celule luminoase senzitive. Lumina care cade pe retina impulsionează celulele pentru a trimite semnale electrice nervoase spre creier, iar acesta ne da impresia vizualizării obiectului. Ochii noştri au de asemenea un sistem de control automat pentru intensitatea luminii. Lumina intra in ochi, trece printr-un orificiu numit pupila, intr-o membrana numita iris. Când intensitatea luminii este mare, pupila se contracta automat, de obicei putând sa reducă intensitatea luminoasa a obiectului la un nivel pe care ochiul îl poate tolera. Când intensitatea luminii este diminuata, pupila se dilata pentru a creste luminozitatea imaginii. Daca stăm in soare, iar după aceea intram intr-o încăpere întunecoasa, la început nu vedem prea bine, deoarece pupila este inca prea mica. După un minut sau doua, încep sa devină vizibile multe obiecte, pe măsura ce pupila se largeste.
Functionarea lentilelor
Sistemul de lentile al ochiului este alcătuit din lentile convexe cristaline, iar in fata acestora se afla o membrana transparenta numita cornee. Corneea are un rol important in focalizare. Ajustarea finala este făcuta de lentile, forma lor fiind schimbata de un inel de muşchi din jurul lor. Când din cauza unor probleme cu aceşti muşchi ochiul nu mai poate realiza forma necesara, obiectul vizualizat este neclar.
Problema cea mai des întâlnita este incapacitatea ochiului de a focaliza asupra unor anumite obiecte. Daca sistemul de lentile al ochiului este prea puternic – adică se umfla prea mult, obiectele de la distanta vor părea difuze, doar cele din apropiere vor fi clare. Acest defect se numeşte miopie. Daca lentila nu poate fi făcuta sa se umfle suficient, obiectele din apropiere vor fi neclare, iar cele de la distanta vor fi clar vizualizate. Acest defect se numeşte hipermetropie. Ambele defecte pot fi prevenite sau ameliorate purtând ochelari sau lentile de contact.
O simpla lentila de ochelari împreuna cu sistemul de lentile al ochiului formează o combinaţie care da posibilitatea ochiului sa focalizeze majoritatea obiectelor. Miopii poarta ochelari cu lentile concave care oferă posibilitatea focalizării obiectelor la distanta. Hipermetropii poarta lentile convexe care permit vizualizarea clara a obiectelor din apropiere.
Lupa
Relativ puternice, lentilele convexe sunt adesea folosite ca lupe. Prima invenţie de mărire a unui obiect a apărut acum aproape 2 mii de ani in urma. Vechile documente greceşti si romane descriu cum un vas rotund de sticla umplut cu apa poate fi folosit pentru a mari obiecte. Lentilele de sticla au apărut mult mai târziu si au fost folosite probabil prima data in anii 1000 de călugării care scriau manuscrise. După anii 1200, ochelarii cu lentile slabe au început sa fie folosiţi pentru a corecta hipermetropia. Dar numai prin anii 1400 s-a descoperit tehnica fabricării ochelarilor cu lentile concave pentru a corecta miopia.
Telescopul
Când lupele au ajuns la indemana oricui s-a încercat sa se folosească cate doua lupe, una peste alta, pentru a obţine o mărire mai mare. In timp ce se experimenta acest lucru, cineva descoperit ca o distanta corespunzătoare intre lentile poate determina imagini foarte mărite ale obiectelor de la distanta. Un aşa aranjament de lentile a pus baza primului telescop. Invenţia telescopului se datorează filozofului englez Roger Bacon, care a trăit in anii 1200. Dar este posibil ca aceasta invenţie sa fi fost făcuta mai devreme de oamenii de stiinta arabi.
Refractorul lui Galileo
Un telescop construit in 1608 de opticianul olandez Hans Lippershey a atras atenţia omului de stiinta italian Galileo , care a realizat cat de util ar fi acesta in astronomie. Galileo a imbunatatit rapid modelul lui Lippershey si a început sa construiască o serie din ce in ce mai buna de telescoape. Cu ele, el a făcut o serie de descoperiri, incluzând muntile si văile de pe luna si patru din lunile lui Jupiter .
După ce descoperirea lui Galileo a arătat cat de important este telescopul, modelul folosit de el a devenit cunoscut ca fiind telescopul lui Galileo. Lentilele lui convexe adunau lumina de la obiecte, făcându-le astfel vizibile. Iar lumina concava a ocheanului înclina razele de lumina încât forma o imagine mărita si verticala. Lentilele erau montate in tuburi, una alunecând in cealaltă. Aceasta a permis ca separarea dintre lentile sa posta fi ajustata pentru focalizarea imaginii. Acest tip de telescop sta la baza binoclului modern.
Telescopul lui Galileo functioneaza prin refracţia luminii si este de asemenea cunoscut ca telescop refractar. In alt tip de telescop refractar, ambele lentile sunt convexe. Un asemenea model formează o imagine mărita , dar răsturnata si este cunoscut ca fiind telescop astronomic. Acest fel de telescop nu era potrivit pentru uz general pentru ca oferă o imagine răsturnata; acest lucru nu are insa importanta pentru astronomii care urmăresc corpurile cereşti. Un model similar este folosit in binoclul prismatic modern, dar prismele din fiecare secţiune întorc obiectele in poziţia corecta.
Reflectorul lui Newton
Una din problemele telescopului refractar era ca din cauza unui defect de lentila numit aberaţie cromatica, se producea o margine colorata nedorita in jurul imaginii. Ca sa elimine aceasta problema omul de stiinta englez Isaac Newton a proiectat un telescop reflectiv, in 1660. In locul lentilei obiective a folosit o lentila concava care colecta lumina si forma o imagine care nu mai avea margine colorata nedorita. O oglinda plata reflecta lumina intr-o lentila convexa aflata in ochean si montata in pe latura tubului principal. Acest tip de telescop este cunoscut ca telescopul lui Newton si este folosit de astronomii amatori.
Microscopul
Lupa este adeseori numita microscop simplu, pentru ca este utila in observarea obiectelor mici. Pentru o mărire accentuata cu un minimum de deformare folosim un sistem din doua sau mai multe lentile. Un astfel de dispozitiv este numit microscop compus.
Cel mai simplu microscop compus conţine doua lentile convexe. Imaginea mărita de lentilele obiective este mărita mai departe de lentilele ocheanului. Ca si la telescopul astronomic, imaginea este răsturnata, dar acest lucru nu este important la vizualizarea unor mostre minuscule. Multe microscoape compuse au o gama de lentile obiective de diferite puteri.
Join Us On Telegram @rubyskynews
Apply any time of year for Internships/ Scholarships
