Onko verkkokalvon kuva ylösalaisin? Kalmarin silmämallikoe paljastaa valon ihmeet
Tiedevalmentaja Ken Kuwako täällä. Joka päivä on koe.
Uskoisitko, jos kertoisin, että on eläin, joka tarkentaa kuvan liikuttamalla linssiään eteen ja taakse, aivan kuin kameran objektiivia? Se eläin on kalmari. Ihmisen silmä tarkentaa muuttamalla mykiön paksuutta. Kalmari taas siirtää koko linssiä edestakaisin tarkentaakseen. Ihan kuin kameran objektiivi! Luonto on keksinyt todella monta tapaa tehdä sama asia eli nähdä, ja se on mielestäni aivan huikeaa.
Kalmarin silmä uusiksi arkisilla tarvikkeilla!
Halusin esitellä kalmarin silmän toimintaa hauskasti, ja opettaja Y keksi siihen kätevän mallikokeen. Sen saa tehtyä ihan tavallisilla tarvikkeilla, ja se sopii hyvin suoraan tunnille. Fysiikan ja biologian opettajat, tässä vinkki tuntivalmisteluihin!
Tarvikkeet
– Pyöreä pullo tai kolvi (kirkas, kaula kapea)
– Vettä (pullon täyttämiseen)
– Muovipussi (verkkokalvon virkaa toimittamaan)
– Kuminauha (muovin kiinnittämiseen)
– Suurennuslasi (mieluiten varrellinen)
– Paperi, jossa on pieni kuva tai teksti (kohde, jonka kuva heijastetaan)
Näin se tehdään
1. Kaada pyöreään pulloon vettä.
Pullo esittää silmämunaa.
2. Kiinnitä muovipussi pullon kylkeen. Pussi esittää verkkokalvoa.
3. Anna suurennuslasin esittää mykiötä ja liikuta sitä pullon edessä edestakaisin.
Etsi kohta, jossa kuva tarkentuu.
4. Tietyllä etäisyydellä kuva ilmestyy muoville terävänä.
Huomaa, että kuva on ylösalaisin. Juuri siitä näkee hyvin, miten valo kulkee.
Ylösalaisin käännetyn kuvan salaisuus
Kun ylösalaisin oleva kuva piirtyy teräväksi muoville, oppilaat huudahtavat varmasti ”vau!”. Itse asiassa myös oman silmämme verkkokalvolle syntyy kuva, joka on sekä ylösalaisin että peilikuvana. Aivot kääntävät sen automaattisesti oikein päin, ja siksi emme normaalisti huomaa asiaa lainkaan.
Tämä on hyvä oppimateriaali, sillä se havainnollistaa sekä kalmarin silmän ihmeellisyyttä että valon ominaisuuksia. Linssin toiminta ja kuvan muodostuminen jäävät teoriassa helposti etäisiksi, mutta kun ne pääsee kokemaan omin käsin, ymmärrys syvenee huomattavasti.
Onko tämäkin malli vähän vinossa? Kalmarin ja ihmisen silmä: samanlaiset mutta erilaiset?
Kalmari ja ihminen ovat evoluution sukupuussa kaukaisia sukulaisia. Silti molempien silmä on rakenteeltaan kuin kamera: linssi kokoaa valon ja muodostaa kuvan taustalla olevalle verkkokalvolle. Samanlaisuus on hämmästyttävää. Kun eri tavoin kehittyneet eliöt päätyvät samankaltaiseen ratkaisuun, ilmiötä kutsutaan konvergentiksi evoluutioksi.
Yksityiskohdissa on kuitenkin eroja. Ihmisen verkkokalvolla valoa aistivat solut ovat takimmaisena, joten hermon lähtökohtaan syntyy sokea piste. Kalmarin verkkokalvolla valoa aistivat solut ovat edessä, joten sillä ei sanota olevan sokeaa pistettä. Silmä on siis silmä, mutta ratkaisuja on moneen lähtöön.
Pohdittavaa lisää
Jos aikaa jää, voit antaa oppilaille vaikkapa nämä jatkokysymykset:
・ Piirrä kaavio, jossa vertaat ihmisen ja kalmarin tapaa tarkentaa.
・ Selitä valon taittumisen avulla, miksi kuva muodostuu ylösalaisin.
・ Miksi näköelimet ovat kehittyneet niin monenlaisiksi?
Kun tunnilla sivutaan myös näköelinten monimuotoista kehitystä, oppiminen muuttuu entistä tutkivammaksi.
Lisää tämä helppo mallikoe ihmeessä oman opetuksesi työkalupakkiin. Kyllä luonnontiede on vain hauskinta, kun sitä pääsee itse kokeilemaan!
Yhteydenotot ja toimeksiannot
Tiede on ihmeellistä ja hauskaa, ja sen haluan tuoda lähelle sinuakin! Täältä löydät kotona tehtäviä hauskoja tiedekokeita ja vinkkejä niiden onnistumiseen. Kokeile hakua, niin löydät lisää!
・Lisää sivuston ylläpitäjästä Ken Kuwakosta täältä
・Toimeksiannot (kirjoitukset, luennot, kokeilukurssit, TV-asiantuntijatyö ja esiintymiset) täältä
・Artikkelien päivitykset X:ssä!
Tiedevinkit-kanavalla (Kagaku no neta) on kokeiluvideoita!
１０月のイチオシ実験！
https://youtube.com/shorts/jLVKYRVI1uY?feature=share
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- 12月26日（土） ナリカサイエンスアカデミー（教員向け実験講習会）開催
書籍のお知らせ
- 『高校入試 分解問題集 理科』（学研）…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。
『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
各種SNS（更新情報をお届け！）
【日本語】X(Twitter)／instagram／Facebook 【英語】BlueSky／Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
- Näyttääkö maailma erilaiselta hyönteisen silmin? Voikukan ja atsalean kukkiin kätketty salaisuus
- Katkesiko syömäpuikko? Liikkuiko se taaksepäin? Vesilasin oudot kuvat
- Näkymätön valo näkyväksi! Laser- ja savukonevalo-show
- 1 300 katselun muuri! Yläkoululaiset oppivat lyhytvideoista, kuinka vaikeaa viestin perille vieminen on (tiedeviestinnän kurssi)
- Onko verkkokalvon kuva ylösalaisin? Kalmarin silmämallikoe paljastaa valon ihmeet
- Tulokset niin siistejä, että ihastuttaa! Potentiaalienergian ja työn yhteys selviää radan ja marmorikuulan avulla
- Miksi lehden ylä- ja alapinta ovat eri värisiä? Valon ja solutiheyden yllättävä yhteys
- Nelinkertainen kasvu auringonvaloon verrattuna!? Kasvitehtaan salaisuus: salaatti kasvaa punaisessa valossa (valo olikin violetti!)
- Murra moottorin ”näkymätön muuri”! Paperiaskartelu ja vasen käsi paljastavat kommutaattorin salaisuuden
