Συγκλίνοντες και Αποκλίνοντες Φακοί - Γαλιλαίος
Το Τηλεσκόπιο του Γαλιλαίου.
Άυγουστος του 1609, σουρουπώνει στη Βενετία και σιγά σιγά εμφανίζονται τα αστέρια να καθρεφτίζονται στα γραφικά κανάλια με τις γόνδολες. Η ώρα προχωρά και εκεί στην ψηφιδωτή ταράτσα ενός βενετσιάνικου δυόροφου πάνω από το Canalasso ο ίσκιος ενός άντρα τραβά την προσοχή των γονδολιέριδων. Μα τι κάνει άραγε, τι κοιτάζει μέσα από αυτό τον περίεργο σωλήνα, στραμμένο προς τον ουρανό;
Πρόκειται για έναν σαρανταπεντάρη Τοσκανέζο τον Galileo Galilei που έχει ταξιδεψει στη Βενετία και περιεργάζεται ένα δώρο που του έστειλε ένας μαθητής του, το οποίο αγόρασε σε ένα παζάρι της εποχής.
Η υπογραφή του Γαλιλαίου
Πρόκειται για μια νεογέννητη εφεύρεση, το τηλεσκόπιο το οποίο έχει εφευρεθεί μόλις ένα χρόνο πριν, το 1608, στην Ολλανδία από τους Χανς Λιπερσέι και Ζακαρίας Γιάνσεν (Έλληνας), οπτικούς της Ολλανδικής κωμόπολης Middelburg.
Η πρώτη εκδοχή, του τηλεσκοπίου που κατασκεύασαν οι Ολλανδοί, ήταν αυτή ενός διοπτρικού οργάνου με κοίλο φακό που χρησιμοποιήθηκε ως κυάλι για να μπορούν να παρατηρούν αντικείμενα σε απόσταση, όπως χρησιμοποιούμε σήμερα εμείς τα κυάλια. Ο Γαλιλαίος προσαρμόζει το τηλεσκόπιο προσθέτοντας αποκλίνοντα φακό στη θέση του προσοφθαλμίου και στρέφοντας το στον ουρανό. Το τηλεσκόπιο χρησιμοποιείται για πρώτη φορά στην ιστορία του από το Γαλιλαίο για αστρονομικές παρατηρήσεις. Το τηλεσκόπιο του Γαλιλαίου ήταν φτιαγμένο από ξύλο και δέρμα. Ο Γαλιλαίος συνεχίζει να πειραματίζεται δοκιμάζοντας συνεχώς νέα κάτοπτρα που τα παραγγέλνει κατευθείαν από ένα εργαστήριο στη γενέτειρά του Φλωρεντία.
τα τηλεσκόπια του Γαλιλαίου, στο μουσείο της Φλωρεντίας
Έτσι ο Γαλιλαίος ξεκινά τη συστηματική αστρονομική παρατήρηση και πρώτος παρατηρεί και καταγράφει την επιφάνεια της σελήνης. Εντοπίζει τους κρατήρες, τα όρη και τις πεδιάδες στην επιφάνειά της. Ανακαλύπτει πως η σελήνη στρέφει πάντα το ίδιο ημισφαίριό της προς τη γή καθώς και τη φορά περιστροφής της. Κατόπιν παρατηρεί τον Ήλιο και τις κηλίδες του. Ακολουθεί ο Κρόνος και ο δακτύλιός του, οι φάσεις τις Αφροδίτης και ο Δίας με τους τέσσερις δορυφόρους του, την Ιώ, την Ευρώπη, το Γανυμήδη και την Καλλιστώ, τους οποίος ονομάζει Μεδίκεια Άστρα. Ακόμη αποδεικνύει την Ηλιοκεντρική Θεωρία και αποκαλύπτει την αστρική φύση του Γαλαξία μας. Το 1609 δημοσιεύει το πρώτο αστρονομικό του πόνημα με τίτλο “Problemum Astronomicorum” και το 1610 καταγράφει και δημοσιεύει της αστρονομικές ανακαλύψεις του στο έργο του “Sidereus Nuncius” (μτφ: Ο Αστρικός Αγγελιαφόρος).
Ο Γαλιλαίος συνεχίζει να πειραματίζεται συνδυάζοντας διαφορετικούς φακούς και βελτιώνοντας συνεχώς το όργανο, καταφέρνει να αυξήσει την μεγεθυντική του ικανότητα ως και 32 φορές. Τα έργα του αποτελούν την αρχή του τέλους για την ως τότε πεποίθηση του εκκληασιαστικού και επιστημονικού κατεστημένου που θέλει τη Γη ως κέντρο του Σύμπαντος. Είναι σαφές πως τα έργα αυτά προκαλούν σάλο στην κοινωνία και την εξουσία και ξεκινά ο δρόμος προς τη γνωστή καταδίκη του Γαλιλαίου σε θάνατο το 1633 έναντι της Ιεράς Εξέτασης λόγω αθέτησης του Διατάγματος του Καταλόγου Απαγορευμένων που έχει δημοσιευτεί στις 6 Μάρτη του 1616. Η νύχτα εκείνη τελειώνει με τη γνωστή αποχώρηση του Γαλιλαίου αναφωνώντας με απογοήτευση τη χαρακτηριστική φράση “Και όμως γυρίζει” που έμελε να μείνει χαραγμένη στα δερματόδετα κιτάπια της ιστορίας. Ο Γαλιλαίος τελικά δεν εκτελείται αλλά καταδικάζεται σε περιοριστική παραμονή στο Αρτσέτρι της Φλωρεντίας για λόγους σωφρονισμού. Στις 9 Γενάρη του 1642 και καθώς ο Γαλιλαίος εκτελούσε την ποινή του, πεθαίνει στα 76 του χρόνια αφήνωντας πίσω του ένα τεράστιο έργο ως παρακαταθήκη και παγκόσμια επιστημονική κληρονομιά. Το έργο του άλλαξε για πάντα τις λαναθασμένες απόψεις που είχε υιοθετήσει η ανθρωπότητα και μας άνοιξε το δρόμο για την κατανόηση του κόσμου.
Διονύσης Μ.
Πηγή: www.astronomers.gr
Για το έργο του Γαλιλαίου μπορείτε να διαβάσετε το ppt του Στέφανου Αμοιρίδη:
Σε ποιο φαινόμενο βασίζεται η λειτουργία των φακών;
Όταν μια φωτεινή δέσμη περάσει μέσα από ένα φακό, λόγω του φαινομένου της διάθλασης κάμπτεται πολύ έντονα. Yπάρχουν δύο κύρια είδη φακών:
Οι κυρτοί φακοί είναι παχύτεροι στο μέσον και λεπτότεροι στο άκρο και μετατρέπουν μια δέσμη παράλληλων φωτεινών ακτίνων σε συγκλίνουσα, γι’ αυτό και ονομάζονται συγκλίνοντες φακοί. Ο μεγεθυντικός φακός είναι συγκλίνων φακός.
seilias.gr
Οι κοίλοι φακοί είναι λεπτότεροι στο μέσο και παχύτεροι στα άκρα. Μετατρέπουν μια δέσμη παράλληλων φωτεινών ακτίνων σε αποκλίνουσα, γι’ αυτό ονομάζονται αποκλίνοντες φακοί. Τέτοιου είδους φακοί χρησιμοποιούνται στο σκόπευτρο της φωτογραφικής μηχανής.
seilias.gr
1η Προσομοίωση:
Για να εκτελέσετε την προσομοίωση πατήστε πάνω στην παρακάτω εικόνα (seilias.gr)
2η Προσομοίωση: PhET Πανεπιστημίου Colorado, για συγκλίνοντες φακούς.