ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΦΑΚΟΙ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΑ ΟΡΓΑΝΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΦΑΚΟΙ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΑ ΟΡΓΑΝΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΦΑΚΟΙ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΑ ΟΡΓΑΝΑ

 Οπτικός φακός ονομάζεται ένα διαφανές σώμα,συνήθως από γυαλί,το οποίο περιορίζεται από καμπύλες επιφάνειες οι οποίες μπορεί να είναι σφαιρικές ή κυλινδρικές.
 Είναι μια οπτική συσκευή με τέλεια ή κατά προσέγγιση αξονική συμμετρία που διαβιβάζει και διαθλά το φως, με συγκλίνουσες ή αποκλίνουσες ακτίνες.Ένας απλός φακός αποτελείται από ένα ενιαίο οπτικό στοιχείο.Οι φακός κατασκευάζεται συνήθως από γυαλί ή διαφανές συνθετικό υλικό.

Οπτικοί φακοί

 Το πιο συνηθισμένο υλικό που κατασκευάζουμε φακούς είναι το κρύσταλλο.Μπορούμε όμως να φτιάξουμε και απλούς φακούς με πιο απλά μέσα:Μπορούμε εύκολα π.χ. να κατασκευάσουμε ένα φακό, αν κάνουμε μια τρύπα σε ένα χαρτόνι και βάλουμε μία σταγόνα νερό σε αυτή την τρύπα ή αν γεμίσουμε ένα μπουκάλι με νερό και κοιτάξουμε μέσα από την τρύπα ή το μπουκάλι σε ένα βιβλίο.Τότε θα παρατηρήσουμε ότι το νερό θα συμπεριφερθεί σαν ένας μεγεθυντικός φακός.
 Ο φακός διακρίνεται σε δύο κατηγορίες.Στους συγκλίνοντες η συγκεντρωτικούς  και στους αποκλίνοντες ή αποκεντρωτικούς φακούς.
 Οι συγκλίνοντες φακοί είναι λεπτότεροι στα άκρα και παχύτεροι στο μέσο και μετατρέπουν μια δέσμη παράλληλων ακτίνων σε συγκλίνουσα.
 Οι αποκλίνοντες φακοί είναι παχύτεροι στα άκρα και λεπτότεροι στο μέσο και μετατρέπουν μία παράλληλη δέσμη σε αποκλίνουσα.

Στην αρχαία Ελλάδα γνώριζαν τις ιδιότητες των οπτικών φακών

 Ο παλαιότερος φακός είναι ένας φακός με ιστορία πάνω από τρεις χιλιάδες χρόνια,που χρονολογείται από την αρχαία Ασσυρία.Οι Ασσύριοι τεχνίτες χρησιμοποιούσαν ένα τέτοιο φακό στα έργα τους.Μια άλλη πρόωρη αναφορά σε μεγέθυνση χρονολογείται από τα αρχαία αιγυπτιακά ιερογλυφικά τον 8ο π.Χ. αιώνα.
 Τα πρώτα γραπτά αρχεία των φακών υπήρχαν στην Αρχαία Ελλάδα.Οι αρχαίοι Έλληνες γνώριζαν ότι ένα διαφανές σφαιρικό δοχείο γεμάτο νερό μπορούσε να συγκεντρώσει σε μία πολύ μικρή επιφάνεια το ηλιακό φως που έπεφτε πάνω του.

 Κάποιοι μελετητές υποστηρίζουν ότι τα αρχαιολογικά στοιχεία δείχνουν ότι υπήρξε ευρεία χρήση των φακών κατά την αρχαιότητα,που εκτείνονται σε αρκετές χιλιετίες.Τέτοιου είδους φακοί χρησιμοποιήθηκαν από τεχνίτες για τα εξαίρετα έργα.Τα γραπτά του ο Πλίνιος ο Πρεσβύτερος δείχνουν ότι οι φακοί ήταν γνωστοί στη Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία.Και ο Πλίνιος και Σενέκας ο Νεότερος (3 π.Χ.-65μ.Χ.) περιέγραψε το μεγεθυντικό αποτέλεσμα μιας γυάλινης σφαίρας γεμάτη με νερό.

Το τηλεσκόπειο του Γαλιλαίου με το οποίο είδε τα όρη στη Σελήνη,τις φάσεις στην Αφροδίτη,τις κηλίδες στον Ήλιο και τους αστέρες στο Γαλαξία

 Οι φακοί τέθηκαν σε ευρεία χρήση στην Ευρώπη  τον 11ο αιώνα.Πρώτοι πάντως οι Κινέζοι χρησιμοποίησαν τους φακούς για τα προβλήματα όρασης.Γυαλιά όρασης κατασκευάστηκαν για πρώτη φορά στη Βόρεια Ιταλία γύρω στα 1825 μ.Χ.

 Την δεκαετία του 1550 ένας άλλος εφευρέτης,ο Άγγλος Λέοναρντ Ντίγκς είχε δημιουργήσει ένα πρωτόγονο όργανο με έναν συνδυασμό κατόπτρων (καθρεφτών) και φακών,που μπορούσε να καθρεφτίσει και να μεγεθύνει τα μακρινά αντικείμενα. 

 Πιστεύεται ότι το πρώτο τηλεσκόπιο εφευρέθηκε από τον οπτικό Χανς Λίπερσχαϊ το 1608 στην Ολλανδία.Ο Λίπερσχαϊ τοποθέτησε τους δύο φακούς σε έναν μεταλλικό σωλήνα.

Ένα σύγχρονο τηλεσκόπιο

 Ο Ιταλός αστρονόμος Γαλιλαίος ήταν ο πρώτος άνθρωπος που εισήγαγε το τηλεσκόπιο στην αστρονομία.Όταν έμαθε για την εφεύρεση του Λίπερσχαϊ ο Γαλιλαίος κατάφερε να κατασκευάσει μόνος του το τηλεσκόπιο του, έχοντας υπόψη του μόνο την περιγραφή των αποτελεσμάτων του.Το πρώτο του τηλεσκόπιο μεγέθυνε 8 φορές τα αντικείμενα.Μέσα σε λίγες μέρες κατάφερε εικοσαπλάσια μεγέθυνση,ενώ στη συνέχεια κατάφερε τριανταπλάσια μεγέθυνση.

Το πρίσμα που διασπά το φως στα εφτά χρώματα 

 Με το τηλεσκόπιο ο Γαλιλαίος είδε τα όρη στη Σελήνη,τις φάσεις στην Αφροδίτη,τις κηλίδες στον Ήλιο και τους αστέρες στο Γαλαξία.

 Έπειτα ήρθε η σειρά του Άγγλου φυσικού Ισαάκ Νεύτων.Οι φακοί των τηλεσκοπίων λειτουργούν ως πρίσμα, διασπώντας το φως στα εφτά χρώματα.Αυτό προκαλεί χρωματική εκτροπή, δηλαδή έγχρωμες φωτεινές λωρίδες γύρω από το αντικείμενο.Εκείνος κατασκεύασε ένα νέο τύπο τηλεσκοπίου που χρησιμοποιούσε καθρέφτες και όχι φακούς, εξαλείφοντας αυτό το πρόβλημα