Sett gjennom linser

HVOR ofte er en ikke vitne til at noen har vanskelig for å se når de skal lese! Noen holder avisen på en armlengdes avstand fra øynene, mens andre holder den tett inntil ansiktet. Hvorfor denne forskjellen når det gjelder det å se? Det har mye å gjøre med den måten linsene i øynene virker på.

Linser som bryter lyset

Det lyset som blir reflektert fra gjenstander omkring oss, passerer gjennom øyelinsen og danner bilder på netthinnen i den bakerste del av øyeeplet. Dette aktiviserer de nerver som fører til hjernen, og hjernen framkaller så de levende bilder som dannes. Disse bildene står imidlertid på hodet. Hvor takknemlige kan vi ikke være for at han som har skapt øyet, også sørget for at hjernen ble konstruert slik at den kan snu disse bildene den rette veien!

Årsaken til at bildene blir snudd opp ned når lysstrålene trenger inn i øyet, er at øyelinsen, som er på størrelse med en aspirintablett, er konveks. Denne typen linser har den usedvanlige evnen at de «vrir» de lysstrålene som passerer gjennom dem, slik at det blir dannet et omvendt bilde av den gjenstanden som lysstrålene utgikk fra.

Dette kan illustreres ved hjelp av en lupe eller et forstørrelsesglass. I likhet med to tallerkener som blir lagt mot hverandre, kant mot kant, er et forstørrelsesglass tykkere på midten enn i kantene. På grunn av den måten denne linsen bryter lysstrålene på, kan den på visse avstander gi et forstørret bilde av noe. Du leser kanskje akkurat nå denne artikkelen ved hjelp av en slik linse. Det en ser gjennom linsen, vil imidlertid bare bli forstørret når det blir holdt nær linsen, det vil si slik at det ligger innenfor linsens dobbelte brennvidde. Prøv nå å øke avstanden mellom ditt øye og forstørrelsesglasset. Hold det en armlengde ut fra deg og se gjennom det på et bilde på veggen. Du vil da legge merke til at det ser ut som om det står på hodet. Hvorfor gjør det det? Det er fordi lysstrålene blir brutt innover.

De lysstråler som passerer gjennom midten av en konveks linse, blir ikke brutt i merkbar grad. Men de lysstråler som rammer linsen et stykke fra dens midtpunkt, blir brutt og samlet i et bestemt punkt som kalles brennpunktet. Avstanden fra dette punktet til linsens midtpunkt kalles brennvidden.

Har du noen gang prøvd å sette fyr på noe ved hjelp av et forstørrelsesglass? De gamle grekere og romere sies å ha brukt glassbeholdere fulle av vann som «brennglass». Solstrålene passerte gjennom vannet og ble samlet i brennpunktet, hvor det var anbrakt brennbare materialer, som da tok fyr. For å vise hva som skjer, kan en prøve å samle solstrålene på et stykke papir ved å avpasse linsens avstand fra papiret slik at et lite, hvitt lyspunkt blir synlig. Dette lyspunktet vil snart bli så varmt at papiret tar fyr. Lyspunktet er i virkeligheten et bilde av solen som blir synlig i linsens brennpunkt. Det sier seg selv at en aldri bør se på solen gjennom linser, særlig ikke gjennom teleskop og kikkert, ettersom dette kan forårsake ubotelig skade på øynene.

En annen type linser er de konkave linser, som kan sammenlignes med to tallerkener som er satt sammen med bunnen mot hverandre og derfor er tykkere i kantene enn på midten. Disse linsene sprer de lysstrålene som passerer gjennom dem. De konkave linser blir mest benyttet sammen med konvekse linser, og på grunn av deres evne til å spre lysstrålene er de blitt brukt til framstilling av brilleglass.

Problemer i forbindelse med glasslinser

Du har sikkert lagt merke til at linser ikke er glasstykker i likhet med vindusruter, men at de vanligvis er laget av et spesielt glass og formet etter omhyggelig målte vinkler og buer i samsvar med innviklede formler. De linser som brukes i optiske instrumenter, er vanligvis mye tynnere enn de som brukes i leseluper.

Enkle linser byr på flere problemer. Noen av de vanligste er sfæriske og kromatiske aberrasjoner eller avvikelser. Hvis du ser nøye på et bilde som er blitt avtegnet på en skjerm ved hjelp av en enkel linse, vil du legge merke til det som kalles sfærisk aberrasjon. Dette gir et uklart bilde, noe som skyldes at lysstrålene fra gjenstanden brytes i forskjellige vinkler og derfor ikke blir samlet i det samme billedpunkt. Vi har ikke dette problem med våre øyelinser, som heller ikke er mindre skarpe ut mot kantene, slik tilfellet er med de linser menneskene lager.

Vi har heller ikke det problem med våre øyelinser som kalles kromatisk aberrasjon eller avvikelse. Når «hvitt lys» brytes tilstrekkelig, blir det spaltet i spektrets sju hovedfarger, nemlig rødt, oransje, gult, grønt, blått, indigo og fiolett. De forskjellige farger brytes forskjellig i linsen, noe som fører til at de samles i hvert sitt punkt, fiolett nærmest linsen, rødt lengst fra den. Det er dette som gir bildet en regnbuefarget kant, og som kalles kromatisk aberrasjon.

Selv om det ikke er mulig å rette på alle aberrasjonene i de linser mennesker framstiller, kan en til en viss grad rette på feilene ved å sette sammen flere presisjonslinser. Disse blir vanligvis klebet sammen med kanadabalsam, en harpiks som utvinnes av den nordamerikanske balsamgranen. Noen linser blir dessuten antirefleksbehandlet.

I teleskoper, kikkerter og mikroskoper finner vi også en sammensetning av flere forskjellige linser. I slike instrumenter benyttes en konveks objektivlinse, som danner et bilde i mikroskopets eller teleskopets rør. Dette bildet blir ikke vist på noen skjerm, men faller innenfor okularets brennvidde. Det bildet som dannes der, blir betraktet gjennom dette okularet, som virker som et forstørrelsesglass.

I et mikroskop spiller det ikke noen rolle at bildet blir omvendt. (Det en skal se på, kan bli lagt opp ned under mikroskopet.) Men en skipsfører ville ikke like at hans kikkert ga et omvendt bilde av skipets neste anløpssted. En kikkert er derfor forsynt med korrigerende linser eller med prismer som er plassert mellom objektivet og okularet.

En som skal framstille linser, må ha grundig kjennskap til optikk og til de matematiske formler angående lysets brytning. Han må dessuten ha tilegnet seg den tålmodighet og dyktighet som oppnås gjennom mange års opplæring hos en som kan dette faget. I betraktning av dette kan vi i likhet med Isaac Newton spørre: ’Ved hva slags resonnement kommer noen mennesker til den urimelige konklusjon’ at de kompliserte undere i naturen er blitt til uten en intelligent Skapers medvirkning?

Den enestående øyelinsen

Når du ser inn i det «svarte hullet» i øyet, ser du i virkeligheten gjennom linsen og inn i det mørke indre av øyeeplet. Den lille linsen blir holdt på plass bak regnbuehinnen ved hjelp av noen fine tråder, og den følger de samme prinsipper for brytning av lyset som menneskene har anvendt i sine kunstig framstilte linser. Hjernen omsetter de nerveimpulser som blir overført til den fra netthinnen, til levende, tredimensjonale fargebilder og setter oss derved i stand til å se det bildet som har festet seg på netthinnen, med den rette siden opp og i forstørret utgave og alltid i de rette optiske proporsjoner. Dette er tilfelle enten vi ser en ert eller en tallerken, en vase med syriner eller et storslått, snøkledd fjell.

Det at vi det ene øyeblikk er i stand til å se på et kart som ligger i fanget vårt, og i det neste øyeblikk kan betrakte et landskap med fjell som ligger mange kilometer borte, viser at øyelinsen har en fullkommen konstruksjon. Den kan på et øyeblikk innstilles skarpt og automatisk rette på aberrasjoner som en ellers kan finne i de linser menneskene lager. Hvor forvirrende ville det ikke være å se et uklart bilde som skiftet ved hver bevegelse vi gjorde med hodet, og som hadde en kant ytterst i alle regnbuens farger!

Øyets evne til å bryte lyset og til å innstille seg og selve linsen og hornhinnen (den buede, gjennomsiktige hinnen som dekker øyet) viser tydelig at det er en intelligent Skaper som står bak øyet. Til og med Charles Darwin innrømmet hvor urimelig hans teori om det naturlige utvalg var når han betraktet øyet. Han sa: «At tænke sig øiet med alle dets uforlignelige indretninger — til at afpasse synet for forskjellige afstande, til at slippe en større eller mindre mængde lys ind, til at befri synsbilledet for utydelighed og uregelmæssigheder af enhver art — at alt dette skulde være dannet ved naturligt udvalg, det klinger, jeg tilstaar det aabent, urimeligt i allerhøieste grad.» — Arternes Oprindelse, bind I, side 234.

Brilleglass

Øyelinsen er meget elastisk. Den kan bøyes, trekkes ut eller forlenges og trykkes flat. Det er denne evnen sammen med hornhinnens lysbrytende evne som bevirker at øyet er i stand til hurtig å innstille seg slik at det kan se skarpt. Med alderen kan linsen eller opphengningstrådene for linsen bli mindre elastiske, noe som kan vanskeliggjøre øyets akkommodasjon, det vil si, dets evne til å innstille seg slik at den kan se skarpt. Noen har vanskelig for å se skarpt fordi øyeeplet har en uvanlig form. Det har kanskje et tverrmål som er lengre eller kortere enn det som er vanlig, nemlig omkring to og en halv centimeter.

Når du ser på en gjenstand langt borte, er øyelinsen avslappet, men når du ser på en gjenstand nær ved, trekker opphengningstrådene seg sammen og gjør linsen mer krum. Det er denne virksomheten som gjør at vi føler oss «trette i øynene» når vi arbeider med noe i kort avstand fra øynene eller leser eller skriver.

Hvis øyeeplet er for langt, vil bildet av et objekt langt borte falle foran netthinnen, og det vil bli utydelig. Det er dette vi kaller nærsynthet. En kan rette på dette ved å bruke briller med konkave glass, som sprer de lysstrålene som trenger inn i øyet, og således hjelper øyets konvekse linse med å danne et skarpt bilde på netthinnen.

Når øyeeplet på den annen side er for kort, dannes bildet bak netthinnen, og vi har den tilstand som kalles langsynthet. Et brilleglass med konveks linse vil samle de lysstrålene som trenger inn i øyet, slik at bildet blir dannet på selve netthinnen.

Når øyelinsen mister sin evne til akkommodasjon og når det punkt da den ikke kan krumme seg tilstrekkelig til at en kan se en gjenstand nær ved, blir bildet av gjenstanden også dannet bak netthinnen. Denne tilstanden kalles presbyopi, «gammelmannssyn», ettersom det vanligvis er middelaldrende mennesker som blir rammet av den. Briller med konvekse linser retter på denne svakheten.

En bør ta godt vare på øynene sine. Hvis du får noe i øyet, bør du ikke begynne å pirke i det eller gni det med en skitten finger eller klut. En annen vil kanskje kunne få rusket ut ved hjelp av et rent lommetørkle, eller også bør du få en lege til å hjelpe deg hvis det er nødvendig. Hvis du leser om kvelden, vil det være mindre anstrengende for øynene dine at du sitter i et rom med jevn, god belysning i hele rommet, enn at du sitter under en enkelt lampe, mens resten av rommet ligger i mørke.

Andre skapningers øyelinse

Hvis du kunne se gjennom de øyelinser som noen insekter har, ville du oppdage at de har linser som er nyttige til flyging under stor fart og til bedømmelse av farten. Deres øyne er utstyrt med utallige linser, som frambringer hvert sitt bilde. Den tid det tar et bilde å bevege seg fra én del av øyet til en annen, forteller insektet hvor stor fart det har.

Virveldyrene har to linser, som danner ett bilde. Noen av dem, for eksempel hesten, har panoramaøyne og er således i stand til å se nesten alt omkring seg. Øynene hos mennesket, uglen og apen vender rett framover, slik at synsbildet i begge øynene overlapper hverandre og danner ett bilde. Fuglenes øyne er utstyrt med bemerkelsesverdige linser som gir samme virkning som et teleskop og et mikroskop. Dette gir dem et meget skarpt syn. Ørner og gribber og andre, lignende fugler er i stand til å se små ting på fantastisk lang avstand.

Den måten prinsippene for lysets brytning og optikk blir anvendt på i naturen, har i høy grad forundret menneskene, og etter hvert som de har lært av skaperverket, har de anvendt disse prinsippene til gagn for seg selv.

[Illustrasjon på side 20]

(Se den trykte publikasjonen)

Det nærsynte øye: Øyeeplet er for langt, og bildet dannes foran netthinnen

Nærsynthet blir rettet ved hjelp av konkave linser, som hjelper øyelinsen å danne et bilde rett på netthinnen