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STORIA DELLA TECNOLOGIA, DELLA TECNOLOGIA, DEGLI OGGETTI INTORNO A NOI
Lenti e occhiali. Storia dell'invenzione e della produzione
Elenco / La storia della tecnologia, della tecnologia, degli oggetti che ci circondano Prima di parlare dell'invenzione degli occhiali, ricordiamo brevemente cos'è una lente e perché può essere utilizzata per correggere i difetti visivi. Una lente è solitamente chiamata un corpo trasparente delimitato da superfici sferiche. (Ci sono lenti in cui solo una superficie è sferica e l'altra è piatta. Tuttavia, una superficie piatta può anche essere considerata sferica se assumiamo che abbia un raggio di curvatura infinitamente grande.)
Una proprietà ben nota di una lente è la sua capacità di cambiare la direzione dei raggi luminosi che cadono su di essa in un certo modo. Perché sta succedendo? Anche nei tempi antichi, le persone hanno notato che la luce, passando da un mezzo trasparente all'altro (ad esempio, dall'aria all'acqua o al vetro), cambia direzione o, come si suol dire, viene rifratta. Tutti possono facilmente osservare esempi di rifrazione della luce. Ad esempio, se immergiamo una matita in un bicchiere d'acqua in modo che metà sia nell'acqua e metà nell'aria, e poi guardiamo il bicchiere di lato, ci sembrerà che la matita sia rotta nella parte che cade al confine tra aria e acqua. Nelle lenti, il raggio viene rifratto due volte, una volta entrando e la seconda volta uscendo. Modificando la curvatura della lente in diversi modi, è possibile ottenere diversi effetti di rifrazione. Quindi, alcune lenti possono raccogliere la luce in un punto, mentre altre, al contrario, la disperdono. Inoltre, le lenti in cui il centro è più spesso dei bordi sono convergenti e quelle in cui il centro è più sottile dei bordi sono divergenti.
Il punto in cui i raggi di luce convergono dopo la rifrazione in una lente convergente è chiamato fuoco e la distanza dal centro dell'obiettivo al fuoco è la sua lunghezza focale. Maggiore è la curvatura della lente, cioè minore è il raggio delle superfici sferiche che formano la lente, minore è la sua lunghezza focale. Anche una lente divergente ha il suo fuoco: lo chiamano il punto in cui convergono le continuazioni dei raggi diffusi dalla lente. La caratteristica più importante di una lente, su cui si basano tutte le sue proprietà ottiche, è la capacità di focalizzare la luce, cioè di raccogliere i raggi luminosi che emanano da un punto qualsiasi verso un punto. E poiché qualsiasi oggetto può essere immaginato come un insieme di un numero infinito di punti, l'obiettivo crea un'immagine non solo di un punto qualsiasi dell'oggetto, ma dell'intero oggetto nel suo insieme. Tuttavia, l'immagine nell'obiettivo non sarà una ripetizione esatta dell'oggetto: in primo luogo, sarà invertita e, in secondo luogo, sarà di dimensioni diverse. Il motivo è che la distanza dall'obiettivo all'oggetto e la distanza dall'immagine all'obiettivo non sono uguali tra loro. Se, ad esempio, la distanza dall'obiettivo all'immagine è cinque volte maggiore della distanza dall'obiettivo all'oggetto, l'immagine sarà cinque volte più grande dell'oggetto stesso. Questo spiega la ben nota capacità di un obiettivo di ingrandire l'immagine di un oggetto, per renderlo più comodo per la visualizzazione. Inoltre, maggiore è la curvatura dell'obiettivo (minore è la sua lunghezza focale), più forte aumenta. Se, al contrario, la distanza dall'oggetto è maggiore della distanza dall'immagine, l'immagine viene ridotta. Immagini nitide degli oggetti si ottengono solo quando sono proiettati su un piano passante per il fuoco dell'obiettivo e perpendicolare al suo asse ottico principale (l'asse ottico principale dell'obiettivo è chiamato linea retta passante per i centri di superfici sferiche che limitano il lente). È noto che l'occhio umano è un sistema ottico. I raggi di luce che entrano nell'occhio vengono rifratti sulla superficie della cornea e del cristallino. L'obiettivo è un corpo a strati trasparente, simile a un obiettivo. Un muscolo speciale può cambiare la forma della lente, rendendola meno o più convessa. A causa di ciò, l'obiettivo aumenta o diminuisce la sua curvatura e con essa la lunghezza focale. In generale, il sistema ottico dell'occhio può essere considerato come una lente convergente a focale variabile che proietta un'immagine sulla retina. Se l'oggetto è molto lontano, l'immagine si ottiene sulla retina di un occhio normale senza alcuna tensione del muscolo cristallino. Quando l'oggetto si avvicina, l'obiettivo viene compresso e la lunghezza focale viene ridotta in modo che il piano dell'immagine sia nuovamente allineato con la retina. Pertanto, l'occhio è in uno stato normale (rilassato) quando guarda in lontananza. Tuttavia, in molte persone, gli occhi in uno stato rilassato creano l'immagine di un oggetto distante non sulla retina, ma di fronte ad essa. Di conseguenza, l'immagine di ogni punto dell'oggetto viene proiettata sulla retina non come un punto, ma come un cerchio. Il soggetto è sfocato. Queste persone non possono vedere oggetti chiaramente distanti, ma vedono bene quelli che sono vicini. Questo difetto visivo è chiamato miopia. Una situazione simile si verifica quando l'immagine di oggetti distanti viene ottenuta dietro la retina. Questo difetto si chiama lungimiranza. Una persona lungimirante vede bene gli oggetti lontani, ma non riesce a distinguere quelli vicini. Entrambe queste carenze vengono corrette con l'aiuto degli occhiali. Se sei miope, hai bisogno di occhiali con lenti divergenti. Dopo essere passati attraverso una tale lente, i raggi di luce vengono focalizzati dalla lente esattamente sulla retina. Pertanto, una persona miope armata di occhiali può vedere oggetti distanti, proprio come una persona con una vista normale. L'ipermetropia si corregge anche con gli occhiali, ma solo con lenti convergenti.
Gli occhiali, essendo un dispositivo ottico molto semplice, portano alle persone con disabilità visive un enorme sollievo nella vita di tutti i giorni. Senza occhiali, queste persone sentirebbero costantemente la loro inferiorità e, con miopia o ipermetropia altamente sviluppate, potrebbero trovarsi nella posizione di invalidi. Negli ultimi decenni, quando i difetti visivi (soprattutto la miopia) sono diventati estremamente comuni, quasi tutte le persone iniziano a usare gli occhiali a un'età o all'altra. Pertanto, è ovvio che gli occhiali dovrebbero essere classificati tra le più grandi invenzioni tecniche. Sebbene il loro design sia molto semplice, i bicchieri sono apparsi relativamente tardi, solo durante il Medioevo, quando hanno imparato a produrre vetro di alta qualità, trasparente e uniforme. Nel frattempo, le persone hanno conosciuto le proprietà delle lenti molto prima, agli albori della civiltà. Nei tempi antichi, le lenti erano fatte di pietre trasparenti, principalmente di cristallo di rocca e berillo. Molte di queste lenti sono state trovate durante gli scavi in Egitto, Grecia, Mesopotamia e Italia. Diverse lenti sono state rinvenute durante gli scavi della mitica Troia (l'età di queste ultime è stimata intorno al 2500 aC). Una piccola lente di cristallo, realizzata intorno al 1600 aC, è stata trovata tra le rovine del Palazzo di Cnosso a Creta. A Sargon (Mesopotamia) sono state rinvenute le primissime lenti in vetro, datate intorno al V-IV secolo aC. In tempi più recenti, le lenti in vetro sono state realizzate più frequentemente. Tuttavia, non si fa menzione del fatto che l'obiettivo fosse già utilizzato come strumento ottico allora. Sebbene diversi antichi lavori sull'ottica siano pervenuti fino a noi, nessuno di essi riporta che le lenti fossero utilizzate per correggere i difetti visivi. Non ci sono nemmeno prove che le lenti fossero usate come lente d'ingrandimento (lente d'ingrandimento) quando si eseguivano piccoli lavori (ad esempio, fare gemme), nonostante il fatto che la capacità delle lenti di ingrandire le immagini degli oggetti fosse, ovviamente, ben noto. Ma perché allora sono state realizzate quelle lenti antiche, di cui si è parlato sopra? Apparentemente, servivano solo come decorazione. I primi occhiali apparvero nel XIII secolo in Italia. A quel tempo, gli artigiani vetrai italiani erano considerati i più abili vetrai, molatori e lucidatori del mondo. Particolarmente famoso era il vetro veneziano, prodotti dai quali spesso avevano una forma molto complessa e intricata. Lavorando costantemente superfici sferiche, curve e convesse, portandole di tanto in tanto agli occhi, gli artigiani alla fine hanno notato le possibilità ottiche del vetro. L'idea geniale di collegare due lenti con l'ausilio di una montatura venne, secondo la leggenda, nel 1285 al maestro vetraio Salvino Armati di Firenze. Ha anche stabilito la prima produzione di occhiali. Non si sa più nulla di quest'uomo. Tuttavia, il dispositivo da lui inventato, che ha permesso di appianare facilmente e rapidamente i difetti visivi, si è subito diffuso. Le lenti convergenti e convesse a fuoco lungo furono inserite nei primissimi occhiali e servirono a correggere l'ipermetropia. Molto più tardi si è scoperto che con l'aiuto degli stessi occhiali, inserendo al loro interno lenti divergenti concave, è possibile correggere la miopia. Le prime descrizioni di tali occhiali appartengono solo al XVI secolo. Autore: Ryzhov KV
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