Cum îndoaie o lentilă lumina?
Pune un creion într-un pahar cu apă și uită-te din lateral. Pare rupt. Nu e. Lumina și-a schimbat drumul, iar pe trucul ăsta funcționează ochelarii, lupa și chiar ochiul tău.
Refracția: lumina își schimbă drumul
Lumina merge mai încet prin apă și prin sticlă decât prin aer. Când trece pieziș dintr-una în alta, își schimbă direcția. Fenomenul se numește refracție.
Gândește-te la un cărucior care iese pieziș de pe asfalt pe iarbă. Roata care atinge prima iarba încetinește prima, iar căruciorul se întoarce puțin. Lumina face la fel când intră în sticlă.
În vid, lumina parcurge aproape 300.000 de kilometri pe secundă. În apă, cam 225.000, iar în sticla obișnuită cam 200.000. Raportul dintre viteza din vid și viteza din material se numește indice de refracție: aproximativ 1,33 la apă și 1,5 la sticlă.
Din cauza refracției, o piscină pare mai puțin adâncă decât e: privită de sus, cam trei sferturi din adâncimea reală.
Lentila care adună lumina
O lentilă e o bucată de material transparent cu fețe curbate. Una mai groasă la mijloc, ca lupa, se numește convergentă: îndoaie razele spre mijloc, iar razele paralele se întâlnesc într-un punct, numit focar.
Una mai subțire la mijloc se numește divergentă: împrăștie razele. Cu combinații de lentile din astea două se fac ochelari, aparate foto, microscoape și telescoape.
Un lucru nu se negociază: niciodată nu te uita la Soare prin lupă, binoclu sau telescop. Lentila adună lumina în ochi și poate strica vederea pentru totdeauna, într-o clipă.
Microscopul are două lentile una după alta: prima face o imagine mărită, a doua o mărește din nou. Antonie van Leeuwenhoek, un negustor olandez, a văzut în anii 1670 primele bacterii cu microscoape făcute dintr-o singură lentilă minusculă, foarte bine șlefuită.
Telescopul cu lentile adună lumina stelelor cu o lentilă mare, iar o lentilă mică, la ochi, mărește imaginea. Cu un astfel de telescop, Galileo a văzut în 1609 și 1610 munții de pe Lună și patru luni ale lui Jupiter.
Lentila din ochiul tău
În ochi ai o lentilă moale, numită cristalin. Mușchi mici o fac mai bombată când te uiți aproape și mai turtită când te uiți departe, ca imaginea să cadă clară pe retină, stratul din fundul ochiului care simte lumina.
La miopie, ochiul e puțin prea lung: lucrurile îndepărtate se văd încețoșat. Ochelarii au lentile divergente. La hipermetropie, ochiul e prea scurt și vede mai greu de aproape. Ochelarii au lentile convergente.
Pe la 40-45 de ani, cristalinul se întărește și nu se mai bombează ușor. De aceea mulți adulți au nevoie de ochelari de citit. Dacă tabla sau cartea ți se par încețoșate, spune unui adult: verificarea vederii e simplă și nu doare.
Fapt sau legendă?
„Dacă citești la lumină slabă, îți strici ochii pentru totdeauna.”
„Morcovii îți dau vedere de noapte ca a pisicii.”
„Și ochiul tău are o lentilă.”
Experiment: lupa din apă
Nu se știe încă
În ultimele decenii, miopia s-a înmulțit mult, mai ales în orașele mari din Asia de Est. Un studiu din 2016 estimează că, până în 2050, aproape jumătate dintre oameni ar putea fi miopi. Timpul petrecut afară, la lumina zilei, pare să protejeze, dar cercetătorii nu știu încă exact de ce și cât contează cititul de aproape și ecranele.
Testul lui Kokodel
- Hecht E. Optics. Pearson.
- Holden B. A. et al. Global Prevalence of Myopia and High Myopia and Temporal Trends from 2000 through 2050. Ophthalmology 123, 2016.
- American Academy of Ophthalmology. EyeSmart, informații pentru public despre sănătatea ochilor.
- Encyclopaedia Britannica. Lens; Antonie van Leeuwenhoek.