Τι είναι ο οπτικός φακός; Από πότε χρησιμοποιούνται οι οπτικοί φακοί;

Με τον όρο οπτικό φακό εννοούμε ένα διαφανές σώμα φτιαγμένο από γυαλί ή παρόμοιο υλικό, με καμπύλες επιφάνειες, σφαιρικές ή κυλινδρικές, ανάλογα με την εφαρμογή για την οποία τον κατασκευάζουμε.

Οι αρχαίοι Έλληνες ήξεραν ότι ένα διαφανές σφαιρικό δοχείο γεμάτο με νερό μπορούσε να συγκεντρώσει το ηλιακό φως σε μια πολύ μικρή επιφάνεια, ενώ οι Κινέζοι πρώτοι χρησιμοποίησαν γυάλινους φακούς για την αντιμετώπιση προβλημάτων όρασης. Τα πρώτα γυαλιά οράσεως κατασκευάστηκαν για πρώτη φορά γύρω στο 1825 στη βόρεια Ιταλία και από τότε η κατασκευή και παραγωγή φακών έχει εξελιχθεί σε τρομερό βαθμό. Η πρώτη χρήση των φακών για την παρατήρηση των ουράνιων σωμάτων έγινε από τον Γαλιλαίο και τον Κέπλερ στις αρχές του 17ου αιώνα με τη χρήση δύο φακών και ήταν η αρχή για την κατασκευή των τηλεσκοπίων.

Από τότε λοιπόν και μέχρι σήμερα οι φακοί χρησιμοποιούνται σε πάρα πολλές εφαρμογές, όπως σε μικροσκόπια, σύγχρονα τηλεσκόπια, φωτογραφικές μηχανές, συστήματα προβολής εικόνας, γυαλιά οράσεως, φακούς επαφής και κάθε εφαρμογή που χρειάζεται την εστίαση του φωτός ή την μεγέθυνση ενός αντικειμένου.

Πώς ακριβώς λειτουργούν οι συγκλίνοντες και αποκλίνοντες φακοί;

Είναι φαντασμαγορικό το πώς φαίνονται τα αντικείμενα όταν τα δούμε μέσα από ένα μεγεθυντικό φακό. Εάν δεις τα γράμματα ενός κειμένου με τη βοήθεια ενός μεγεθυντικού φακού διογκώνονται όσο πιο κοντά πας τον φακό. Εάν όμως χρησιμοποιήσεις τον φακό της φωτογραφικής μηχανής για να κάνεις zoom, τότε μπορείς και βλέπεις τα πολύ μακρινά αντικείμενα σαν να έρχονται πιο κοντά και να μπορείς να τα διακρίνεις με πολύ μεγάλη ακρίβεια.

Όταν λοιπόν, μια δέσμη φωτός περάσει μέσα από ένα φακό, διαθλάται και κάμπτεται κατά την έξοδο της από τον φακό.

Όπως φαίνεται και στην εικόνα, παράλληλες ακτίνες εισέρχονται σε δύο φακούς, ο ένας με καμπυλότητα τέτοια ώστε να συγκεντρώνει τις ακτίνες σε ένα σημείο και ο δεύτερος να διασκορπά τις προσπίπτουσες ακτίνες και να τις συγκεντρώνει εικονικά από την πλευρά την πρόσπτωσης. Έτσι μπορούμε να ορίσουμε δύο είδη φακών.