Keittiötiedettä ja taikaa! Kun sekoitin muuttuu taikasauvaksi – ylös ja alas vaihtavan linssin salaisuus

Tässä Ken Kuwako, tiedekouluttajanne. Kokeiluja joka päivälle.

Onko keittiösi kaapeissa tai työpöytäsi kulmalla lojumassa lasisia sekoitustikkuja tai läpinäkyviä kyniä? Ne, jotka näyttävät vain tavallisilta kapuloilta, saattavat itse asiassa olla taikasauvoja, jotka voivat kääntää maailmankuvasi päälaelleen. Koulussa linssien toimintaa opetellessa otamme usein esimerkiksi kameran rakenteen. Mutta elämäämme paljon lähempänä olevat linssit piileskelevät sateen jälkeen lehden pinnalla kuin jalokivet kimaltelevissa täydellisissä vesipisaroissa tai festarimyyjiltä löydetyissä lasikuulissa.

Kun katsot lehteä pisaran läpi, sen suonet leviävät dynaamisesti, ja lasikuulan läpi oma sormenjälkesi näyttää valtavalta labyrintilta. Juuri tällaiset ”arkipäivän oivallukset” ovat portti tieteeseen. Kun puhun oppilaille, tarkat kameran piirustukset eivät saa heitä innostumaan yhtä paljon kuin omakohtainen kokemus: ”Sormenjälkeni suureni vesipisaran avulla!” He raportoivat takaisin silmät loistaen: ”Opettaja, näin sen!”

Tänään sukellamme tutkimaan sitä mystistä linssivoimaa, joka piilee aivan tavallisessa lasitangossa (tai lasisessa sekoitustikussa), sellaisessa jota löytyy koulun kemianluokasta tai vaikka omasta keittiöstäsi.

Tieteen resepti: Kokeilu maailman kääntämiseksi ylösalaisin

Tarvitset: Lasitangon (tai läpinäkyvän, sylinterimäisen sekoitustikun), sekä tekstin, joka on tulostettu ylösalaisin

Kokeen toteutus ja yllättävä lopputulos

Valmistele ensin kuvassa näkyvät nuolet ja merkit, ja aseta lasitanko niiden päälle. Koet ilmiön, joka on hieman erilainen kuin tavallisten linssien tapauksessa – se on mielenkiintoinen!

Aseta ensin lasitanko vaakasuoraan neljään eri suuntaan osoittavien nuolten päälle. Mitä näet?

Katsokaa tarkkaan. Alun perin ”ylös, alas, oikealle, vasemmalle” osoittavista nuolista, mitkä muuttivat suuntaa? Aivan oikein: alas, ylös, oikealle, vasemmalle. Vain pystysuunnat, ylös ja alas, vaihtuivat keskenään. Vaakasuunnat pysyivät samoina! Tämä on sylinterimäisen linssin temppu.

Seuraavaksi kokeillaan lasitankoa ”oudon tekstin” päällä, jota ei ensi silmäyksellä saa selvää.

Mitä kirjaimille tapahtuu?

Ihmeellistä kyllä, hajanaisilta näyttäneet viivat yhtyivät ja muodostivat selkeästi luettavia kirjaimia. Teksti, joka oli alun perin kirjoitettu ”ylösalaisin”, kääntyi lasitangon linssiefektin ansiosta jälleen ja näyttäytyi meille oikeana. Tässä ei ole kyse pelkästä kääntämisestä, vaan ylös- ja alas-suuntien vaihdosta, mikä eroaa peilikirjoituksesta. Tässä on jännitystä, kuin ratkaisisi visuaalisen taikatempun.

Polttopisteen luoma suurennustaika

Tästä eteenpäin kokeilu muuttuu vielä mielenkiintoisemmaksi. Kun lasitanko painetaan tiukasti kiinni paperiin, näkymä muuttuu täysin.

Kuvasta muutos on ehkä vaikea hahmottaa, joten suosittelen ehdottomasti katsomaan videon nähdäksenne, kuinka sulava tämä muutos on.

Ymmärsittekö? Kun lasitanko tuodaan lähelle paperia, teksti ei käännykään ylösalaisin, vaan se näkyy ainoastaan suurena. Tämä johtuu siitä, että teksti on asettunut lasitangon polttopisteen (kohta, johon valo kerääntyy) sisäpuolelle. Tällöin silmämme näkevät todellisen kuvan sijaan valekuvan, aivan kuten suurennuslasin kanssa.

Eikö olekin hienoa, että aivan tavallisella lasitangolla voi kokea valon taittumisen ja polttopisteen mekaniikan näin dynaamisesti? Kun pysähdyt miettimään ”miksi?” ja kokeilet asiaa itse, tapasi nähdä maailma muuttuu pikkuhiljaa. Tartu siis keittiösi sekoitustikkuun ja yritä tulkita salainen viesti! Käännetyn tekstin luominen on muuten helppoa: kirjoita vain teksti Windowsin ”Paint”-ohjelmassa (tai vastaavassa) ja käytä ”Käännä pystysuunnassa” -toimintoa.

Tiedustelut ja yhteistyöpyynnöt

Tuo tieteen ihmeet ja hauskuus lähemmäksi arkeasi! Olen koonnut selkeästi ohjeita ja vinkkejä hauskoihin kotona toteutettaviin tiedekokeisiin. Kannattaa etsiä ja kokeilla! ・Tiedejuttuja-blogi on julkaistu kirjana. Lue lisää tästä ・Tietoa ylläpitäjä Ken Kuwakosta täältä ・Erilaiset pyynnöt (kirjoittaminen, luennot, tiedekerhot, TV-konsultointi, esiintymiset jne.) täältä ・Artikkelien päivitykset julkaistaan X:ssä!

Tiedejuttuja-kanavalla julkaistaan kokeiluvideoita!