Nasze oczy wydają się doskonałym przyrządem do obserwacji. A jednak wystarczy spojrzeć przez lunetę w nocne niebo, by przekonać się, jak wiele gwiazd jest niewidocznych gołym okiem. Co więcej, oczy – podobnie jak aparaty fotograficzne – mają czasem wady, które pogarszają jakość obrazu. Czy można to jakoś poprawić, żebyśmy widzieli lepiej?

R20YHOWa1cRP01

Fotografia człowieka patrzącego przez lunetę na statywie. — Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Już wiesz

że do człowieka docierają różnego rodzaju bodźce z otoczenia;
jakie zastosowanie ma lupa oraz mikroskop.

Nauczysz się

opisywać, w jaki sposób w oku powstaje obraz;
omawiać zastosowanie wybranych przyrządów optycznych.

itYiC7BNXB_d5e212

1. Co to jest soczewka?

Przyglądając się obiektywowi aparatu fotograficznego, lornetki czy lunety, dostrzeżemy szklany element, czylisoczewkęsoczewkasoczewkę. Służy ona do załamywania światła docierającego do urządzenia. Dlaczego soczewka działa w ten sposób? Otóż światło porusza się w danym ośrodku (powietrzu czy wodzie) po linii prostej. Jednak na granicy między ośrodkami promienie świetlne zmieniają kierunek.

R1VbaGtG9g3MW1

Ilustracja pokazuje w jaki sposób załamują się promienie świetlne przy przejściu ze środowiska o dużej gęstości (wody) do środowiska o mniejszej gęstości (powietrze). Następuje tutaj zmiana kąta załamania promieni świetlnych, w taki sposób, że ryba którą obserwujemy wydaje się płynąć płycej niż jest w rzeczywistości. — Załamanie światła sprawia, że zwierzęta pływające w wodzie wydają się poruszać bliżej powierzchni niż w rzeczywistości

W naszym oku także znajduje się soczewka. Działa ona tak samo jak ta, która znajduje się w obiektywie aparatu fotograficznego. Aby powstał ostry obraz na siatkówce, soczewka w naszym oku musi zmieniać swój kształt. Soczewka w aparacie nie może zmienić swojego kształtu, dlatego zmienia swoje połozenie.

R8BtaBRTreQpO1

Ilustracja prezentująca porównanie elementów oka i aparatu fotograficznego. Po lewej stronie przekrój gałki ocznej, po prawej przekrój aparatu fotograficznego. Odpowiadające sobie elementy, to: siatkówka- klisza, tęczówka-przesłona, soczewka-soczewka, źrenica-otwór w przesłonie. — Źródło: Anita Mowczan, licencja: CC BY 3.0.

Polecenie 1

Odpowiedz, czy słusznie porównuje się oko do aparatu fotograficznego. Czy nasz zmysł wzroku działa lepiej, czy gorzej niż aparat? Uzasadnij swoje stanowisko.

itYiC7BNXB_d5e261

2. Pomagamy oczom

Soczewki wykorzystuje się w urządzeniach optycznych. Aby na siatkówce w naszym oku powstał ostry obraz, soczewka musi zmienić swój kształt i odpowiednio skupić promienie światła. Jeśli soczewka zbyt „słabo” skupia promienie, wtedy pomagamy sobie nosząc okulary z soczewkami skupiającymi (+). Natomiast jeśli nasza soczewka zbyt „mocno” skupia promienie, wtedy nosimy okulary z soczewkami rozpraszającymi (–).

Oczom możemy też pomóc, używając przyrządów optycznych. Najprostszym narzędziem tego typu jest lupa. Powiększa obraz w niewielkim stopniu, ale wystarczająco, by obejrzeć na przykład szczegóły budowy kwiatów, które trudno dojrzeć gołym okiem. A co, jeśli chcemy zobaczyć ptasie gniazdo znajdujące się wysoko w koronie drzewa? Musimy się wówczas posłużyć lornetką lub lunetą. Przez lornetkę patrzymy dwojgiem oczu, przez lunetę tylko jednym. Jednak to luneta daje silniejsze powiększenie.

Istnieją też bardzo silnie przybliżające lunety służące do obserwacji nocnego nieba, czyli teleskopy. Przyrodnicy czasami posługują się prostymi teleskopami, dzięki którym widać na przykład niewidoczne gołym okiem gwiazdy lub powierzchnię Księżyca. Teleskop przybliża znacznie mocniej niż luneta, ale obraz, jaki widzimy, jest odwrócony do góry nogami. Dużo większymi i bardziej skomplikowanymi teleskopami posługują się astronomowie do obserwacji gwiazd i planet.

Ważne!

Soczewka przyrządu optycznego, przez którą patrzymy, to okular. Soczewka mieszcząca się na przeciwległym końcu przyrządu (czyli ta, przez którą promienie świetlne przebiegają w pierwszej kolejności) to obiektyw.

Niektóre przyrządy optyczne używane przez ludzi podczas badań przyrodniczych

Rf130uXGocjpu1

Galeria prezentuj różne przyrządy optyczne. Fotografia prezentująca lupę przez, którą powiększane są warzywa leżące naczyniu. — Patrząc przez lupę, przybliżamy ją lub oddalamy dotąd, aż uzyskamy wyraźny obraz

R16nRTGRuUrSO1

Fotografia prezentuje lornetkę w szarej obudowie. — Lornetka posiada pierścień do regulacji ostrości. Można ją też dopasować tak, by rozstaw okularów był taki sam jak twoich oczu

R13JmPkNziFNo1

Fotografia prezentuje lunetę na statywie. — Luneta w porównaniu z lornetką daje znacznie silniejsze powiększenie. Jest więc niezastąpiona na otwartych przestrzeniach, ale nie najlepiej sprawdza się na przyklad w gęstym lesie

RFsSUEWGwmdj81

Fotografia prezentuje teleskop na statywie w białej obudowie. — Teleskopem najwygodniej posługiwać się, umieszczając go na statywie. Dzięki temu można go precyzyjnie skierować w stronę określonej gwiazdy lub planety

Polecenie 2

Wyjaśnij, dlaczego marynarze na statkach częściej używali lunet niż lornetek.

itYiC7BNXB_d5e304

Podsumowanie

Soczewka to przezroczysty przedmiot załamujący promienie świetlne.
W zależności od kształtu soczewki mogą skupiać lub rozpraszać światło.
Soczewki służą do korygowania wad wzroku.

Praca domowa

Polecenie 3.1

Dowiedz się, jakie znamy inne niż wymienione w podręczniku przyrządy optyczne. Wskaż ich zastosowanie.

Zobacz także

Dbamy o oczy i uszyiPy35qemRUDbamy o oczy i uszy

itYiC7BNXB_d5e365

Słowniczek

soczewka

przezroczyste ciało o powierzchniach ukształtowanych w sposób umożliwiający załamywanie światła

itYiC7BNXB_d5e407

Zadania

Ćwiczenie 1

R1UzkslaytlMb1

Dokończ zdanie. Odpowiednikiem tęczówki w aparacie fotograficznym jest

przesłona.
soczewka.
klisza.
obiektyw.
otwór w przesłonie.