Embedded Files
Εισαγωγή
Εισαγωγή
Με μια ματιά...
Όταν το φως περνά από τον αέρα σε ένα άλλο διαφανές υλικό ή από ένα διαφανές υλικό στον αέρα, αλλάζει πορεία.
Στους φακούς το φως διαθλάται. Ένας φακός μπορεί να είναι συγκλίνων ή αποκλίνων.
Στους συγκλίνοντες φακούς, οι φωτεινές ακτίνες συγκεντρώνονται σε ένα σημείο, ενώ με τους αποκλίνοντες, απομακρύνονται η μία από την άλλη.
Το φως του Ήλιου μπορεί να αναλυθεί σε φως διαφόρων χρωμάτων, όπως στο ουράνιο τόξο. Η σύνθεση όλων των χρωμάτων δίνει λευκό χρώμα.
Το εσωτερικό του ματιού μας αποτελείται από την ίριδα, την κόρη και το συγκλίνοντα φακό. Οι εικόνες των αντικειμένων που βλέπουμε σχηματίζονται στον αμφιβληστροειδή χιτώνα αντεστραμμένες.
Το οπτικό νεύρο, το οποίο συνδέει τον αμφιβληστροειδή χιτώνα με τον εγκέφαλο, μεταφέρει τα οπτικά ερεθίσματα από το μάτι μας στον εγκέφαλο.
Γλωσσάρι...
Διάθλαση ονομάζουμε την αλλαγή της πορείας του φωτός, όταν αυτό συναντά διαφανή ή ημιδιαφανή σώματα.
Φακοί ονομάζονται ορισμένα διαφανή σώματα ειδικού σχήματος.
Συγκλίνοντες ονομάζονται οι φακοί που είναι παχύτεροι στη μέση και λεπτότεροι στα άκρα.
Αποκλίνοντες ονομάζονται οι φακοί που είναι λεπτότεροι στη μέση και παχύτεροι στα άκρα.
Φάσμα ονομάζεται το σύνολο των χρωμάτων που εμφανίζονται κατά την ανάλυση του λευκού φωτός.
Ίριδα ονομάζεται το χρωματιστό μέρος του ματιού.
Κόρη ονομάζεται το άνοιγμα στο κέντρο της ίριδας, από όπου περνά το φως.
Στον αμφιβληστροειδή χιτώνα σχηματίζεται το είδωλο των αντικειμένων που παρατηρούμε.
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.
Το όργανο της όρασης είναι το μάτι. Δεν αρκούν όμως μόνο τα μάτια, για να δούμε. Χρειάζεται και φως. Το φως μεταφέρει πληροφορία:
Το φανάρι είναι κόκκινο. Σταματώ.
Στο βιβλίο γράφει «συμπλήρωσε την παρατήρηση». Παίρνω το μολύβι και γράφω.
Στην τηλεόραση βλέπω τις ειδήσεις. Μαθαίνω τι γίνεται στον κόσμο.
Βλέπω τη φίλη μου να χαμογελά. Είναι χαρούμενη.
Ο άνθρωπος παρατηρώντας τις σταγόνες του νερού πάνω στα αντικείμενα τα είδε να μεγεθύνονται. Χρησιμοποιώντας γυαλί ή κρύσταλλο κατασκεύασε φακούς. Τους φακούς σήμερα τους χρησιμοποιούμε στις φωτογραφικές μηχανές, στα τηλεσκόπια, στα μικροσκόπια, για να διορθώσουμε προβλήματα στην όραση.
Τα περισσότερα ζώα που γνωρίζεις έχουν δύο μάτια, όχι όμως όλα. Οι αράχνες έχουν έξι ως οκτώ μάτια. Οι μύγες έχουν επίσης πολλά μάτια. Καθένα από αυτά βλέπει ένα μέρος της εικόνας.
Παρατηρώντας προσεκτικά τη φύση προσπάθησε να καταλάβει τα φαινόμενα που έχουν σχέση με το φως και να τα αξιοποιήσει, για να κάνει τη ζωή του πιο εύκολη. Στις επιφάνειες των λιμνών και των ποταμών είδε τα αντικείμενα να καθρεπτίζονται. Χρησιμοποιώντας γυαλιστερά μέταλλα, αργότερα και γυαλί, έφτιαξε καθρέπτες. Σήμερα τους καθρέπτες τους χρησιμοποιούμε καθημερινά στα σπίτια, στα αυτοκίνητα, ακόμη και στις προσόψεις των κτηρίων.
Η όραση δεν είναι προνόμιο μόνο του ανθρώπου. Τα περισσότερα ζώα μπορούν να δουν. Σε μερικά ζώα η αίσθηση αυτή είναι ιδιαίτερα αναπτυγμένη, όπως στον αετό, που μπορεί από πολύ μεγάλο ύψος να διακρίνει ακόμη και μικρά ζώα. Σε άλλα ζώα πάλι η αίσθηση της όρασης δεν είναι αναπτυγμένη. Τα σκουλήκια δεν έχουν καν μάτια. Σε όλο τους το σώμα έχουν κύτταρα ευαίσθητα στο φως, που τους επιτρέπουν να καταλαβαίνουν αν βρίσκονται σε φωτεινό ή σκοτεινό μέρος. Όταν το φως είναι έντονο, τρυπώνουν στο έδαφος, για να προστατευτούν.
ΦΕ1: Η διάθλαση του φωτός
ΦΕ1: Η διάθλαση του φωτός
Η χαρακτηριστική ιδιότητα των μαγνητών είναι η ελκτική δύναμη που ασκούν σε ορισμένα υλικά που ονομάζονται σιδηρομαγνητικά, στο σίδηρο, στο νικέλιο και στο κοβάλτιο. Οι μαγνητικές ιδιότητες οφείλονται στον τρόπο με τον οποίο κινούνται τα ηλεκτρόνια γύρω από τους πυρήνες στα άτομα των μαγνητών.
Οι μαγνήτες μπορεί να έχουν το σχήμα μιας ράβδου, οπότε ονομάζονται ραβδόμορφοι, το σχήμα πέταλου, οπότε ονομάζονται πεταλοειδείς, ή οποιοδήποτε άλλο σχήμα. Όλοι οι μαγνήτες έχουν δύο περιοχές, στις οποίες οι μαγνητικές ιδιότητες είναι εντονότερες. Τις περιοχές αυτές τις ονομάζουμε πόλους του μαγνήτη. Οι όμοιοι πόλοι των μαγνητών απωθούνται, ενώ οι διαφορετικοί έλκονται.
Οι μαγνήτες προσανατολίζονται σύμφωνα με το μαγνητικό πεδίο της Γης. Το μαγνητικό πεδίο αυτό οφείλεται σε ηλεκτρικά φορτία που βρίσκονται σε κίνηση στο εσωτερικό του πλανήτη μας. Το άκρο του μαγνήτη που προσανατολίζεται προς το βόρειο γεωγραφικό πόλο της Γης το ονομάζουμε βόρειο πόλο, ενώ το άκρο που προσανατολίζεται στο νότιο γεωγραφικό πόλο της Γης, νότιο πόλο. Οι μαγνήτες διακρίνονται σε φυσικούς και σε τεχνητούς. Οι φυσικοί μαγνήτες είναι ορυκτά υλικά. Δημιουργήθηκαν χάρη στο μαγνητικό πεδίο της Γης. Οι τεχνητοί μαγνήτες κατασκευάζονται με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος.
ΦΕ2: Φως και χρώματα
ΦΕ2: Φως και χρώματα
Βόρειος ή νότιος πόλος: ένα μικρό μπέρδεμα...
Η μαγνητική βελόνα μιας πυξίδας προσανατολίζεται πάντα προς τον Βορρά, επειδή η Γη συμπεριφέρεται ως τεράστιος μαγνήτης. Ο νότιος πόλος του γήινου μαγνήτη, ο νότιος μαγνητικός πόλος της Γης, βρίσκεται κοντά στο βόρειο γεωγραφικό πόλο, ενώ ο βόρειος πόλος του γήινου μαγνήτη, ο βόρειος μαγνητικός πόλος της Γης βρίσκεται κοντά στο νότιο γεωγραφικό. Το χρωματισμένο άκρο δηλαδή της πυξίδας που δείχνει τον γεωγραφικό Βορρά, δείχνει τον νότιο μαγνητικό πόλο, είναι λοιπόν ο βόρειος πόλος του μαγνήτη της πυξίδας.. Ουφ! Όταν προσανατολιζόμαστε με τη χρήση της πυξίδας, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η πυξίδα «δείχνει» προς τον μαγνητικό πόλο που βρίσκεται κοντά αλλά όχι ακριβώς εκεί που είναι ο γεωγραφικός πόλος.
Η Γη δημιουργεί γύρω της ένα μαγνητικό πεδίο. Το μαγνητικό πεδίο της Γης μοιάζει με αυτό ενός τεράστιου ραβδόμορφου μαγνήτη. Ο βόρειος μαγνητικός πόλος βρίσκεται κοντά στον νότιο γεωγραφικό πόλο, δε συμπίπτει όμως με αυτόν. Η απόστασή τους είναι περίπου 3.000 χμ. Αντίστοιχα ο νότιος μαγνητικός πόλος βρίσκεται κοντά στον βόρειο γεωγραφικό πόλο. Οι ναυτικοί, όταν προσανατολίζονται με την πυξίδα, πρέπει να λάβουν υπόψη τους την απόσταση αυτή και να κάνουν τις απαραίτητες διορθώσεις.
ΦΕ3: Μια απλή φωτογραφική μηχανή
ΦΕ3: Μια απλή φωτογραφική μηχανή
Μια από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις για την εξέλιξη της τεχνολογίας ήταν η διαπίστωση της στενής σχέσης μεταξύ των ηλεκτρικών και των μαγνητικών φαινομένων. Το 1820 ο Hans Christian Oersted παρατήρησε ότι η μαγνητική βελόνα μίας πυξίδας εκτρέπεται από τη θέση ισορροπίας της, όταν αυτή βρίσκεται κοντά σε αγωγό που διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα. Τα χρόνια που ακολούθησαν αποδείχτηκε ότι η σχέση μαγνητισμού και ηλεκτρισμού είναι πολύ πιο «στενή» απ' ότι αρχικά γνωρίζαμε. Γι' αυτό και το σωστό είναι ο μαγνητισμός και ο ηλεκτρισμός να μελετώνται παράλληλα. Η ονομασία που έχει επικρατήσει σήμερα λοιπόν, για τα φαινόμενα τόσο του ηλεκτρισμού όσο και του μαγνητισμού, είναι ηλεκτρομαγνητισμός.
Oι μαγνητικές ιδιότητες που αποκτά ένας αγωγός, όταν διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα είναι πιο έντονες, όταν ο αγωγός έχει σχήμα πηνίου, όταν είναι δηλαδή τυλιγμένος σπειροειδώς, όπως ένα ελατήριο. Το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται, όταν ένα πηνίο διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, είναι όμοιο με το μαγνητικό πεδίο ενός ραβδόμορφου μαγνήτη.
ΦΕ4: Το μάτι μας
ΦΕ4: Το μάτι μας
Λίγα χρόνια μετά τις παρατηρήσεις του Hans Christian Oersted το 1820, ο οποίος απέδειξε ότι ένας αγωγός αποκτά μαγνητικές ιδιότητες, όταν ρέει μέσα του ρεύμα, οι Michael Faraday και Joseph Henry, ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, απέδειξαν ότι συμβαίνει και το αντίστροφο, δηλαδή ότι ένας μαγνήτης που περιστρέφεται μέσα σε ένα πηνίο προκαλεί τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος. Στην ανακάλυψη αυτή στηρίζεται η λειτουργία των γεννητριών, των συσκευών στις οποίες η περιστροφή ενός μαγνήτη τοποθετημένου μέσα σε ένα πηνίο προκαλεί τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος.
Το ηλεκτρικό ρεύμα προκαλεί μαγνητικά αποτελέσματα αλλά και το αντίστροφο. Η κίνηση ενός μαγνήτη με συγκεκριμένο τρόπο προκαλεί τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος, την κίνηση δηλαδή των ελεύθερων ηλεκτρονίων. Μπορούμε δηλαδή να «πάμε» από τον ηλεκτρισμό στον μαγνητισμό αλλά και αντίστροφα, από τον μαγνητισμό στον ηλεκτρισμό. Ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός, λοιπόν, είναι φαινόμενα που έχουν στενή σχέση μεταξύ τους και δεν μπορούν να μελετηθούν ανεξάρτητα. Γι' αυτό ονομάζουμε τα φαινόμενα αυτά ηλεκτρομαγνητικά.
ΦΕ5: Πώς βλέπουμε
ΦΕ5: Πώς βλέπουμε
Επανάληψη ενότητας
Επανάληψη ενότητας
Page updated
Google Sites
Report abuse