De Europese uitvinders in Scientastic
Het Scientastic museum nodigt u uit om kennis te maken met de Europese uitvinders aan wie men verschillende experimenten in het museum dankt. U zal ontdekken dat het museum de originele experimenten nastreeft, gerealiseerd ten tijde van haar uitvinders. De experimenten waarvan de weergegeven uitvinder Europeaan is, zijn makkelijk te herkennen dankzij het logo hierboven. Aangezien niet alle uitvinders zijn weergegeven in het museum, stellen wij u voor de panelen te raadplegen. Zij zullen u aantonen dat men uitvinders overal in Europa vindt! U zal eveneens kennis maken met grote uitvinders die hun spoor achterlieten in de geschiedenis . Wij wensen u een aangenaam moment, rijk aan ontdekkingen !
1
3D wordt bestudeerd in vermaak ! Experimenten 4 en 81
Stereoscopie (van het grieks stéréo : stevig, scope : zicht) omvat het geheel van technieken waarmee men uit twee vlakke beelden een reliëf creeërt. Stereoscopie ontstond zowat samen met de fotografie. De eerste stereoscopen dankt men aan de heren Wheatstone (1802 -1875) en Brewster (1781 – 1868), beiden uit het VK. De stereoscoop van Wheatstone bezat twee spiegels die een hoek van 90° vormden. Zij stuurden zijdelings het zicht naar twee speciale stereoscopische tekeningen. Dit experiment krijgt u in Scientastic te zien. Het principe werd vervolgens toegepast op de fotografie. Brewster kreeg later het idee de spiegels door lenzen te vervangen. Dat is het principe dat gebruikt wordt voor de beroemde Viewmaster spelen (zie experiment 81).
De studie van geluid begon al in de Oudheid !
Wie vond de microscoop uit ?
Experiment 9
Experiment 13
De studie van geluid kende haar aanvang lang geleden. Reeds in 500 v.C., realiseert de griek Pythagoras de eerste experimenten op vibrerende koorden. Om zijn experimenten te realiseren gebruikte Pythagoras slechts één koord om musiek te spelen. Toch kwam hij tot uiterst interessante conclusies. Hij bewees dat er een verband bestond tussen de lengte van het koord, haar spanning en de geproduceerde noot.
De eerste microscoop werd waarschijnlijk vervaardigd in 1590 door Hans en Zacharias Janssen (1588 – 1631), twee Hollandse lenzenfabrikanten. Maar hierover bestaat er discussie.
In 330 v.C. bestudeert een andere Griek, Aristoteles, het fenomeen van de echo, dat onstaat door het stuiten van geluid. De Grieken en de Romeinen gebruikten de studies van Aristoteles voor de bouw van hun theaters et amfitheaters. De Griekse en Romeinse theaters beschikken namelijk over zo’n akoestiek dat de personen bovenaan zittend de acteurs zonder probleem konden horen. In 200 v.C. toonde Chrysippus de gelijkenissen aan tussen de geluidsgolven en de golven aan het wateroppervlak. Hij definieert de golf als zijnde de voortplanting van een periodieke trilling (een verstoring) zonder massatransport in een milieu.
Zoals u kunt zien had deze microscoop niet dezelfde vorm als de microscoop die wij nu kennen. De italiaan Galileo Galileï (1564 – 1642) gebruikte een zelfvervaardigde microscoop in 1615. Het eindmodel werd uitgevonden door de Nederlander Antony van Leeuwenhoek (1632 – 1723) in 1654. Antony van Leeuwenhoek was een lakenverkoper. Men zegt dat hij het idee kreeg de onzichtbare wereld te ontdekken door gebruik te maken van glazen parels als dradentellers. Hij bouwde zijn eerste microscoop rond 1668 en begon toen met zijn observaties. Hij bestudeerde peper om na te gaan of deze minuscuule naaldjes bezat die het door ons gekende effect veroorzaken op de tong. Dit bracht hem, per ongeluk weliswaar, tot de ontdekking van kleine diertjes, vandaag bekend als protozoairen, die men terugvindt in poelen. In Scientastic kan u ook een stuk stof bekijken, net als Antony van Leeuwenhoek. 2
Weghalen om beter te verlichten ! Experiment 14
Het is de Franse fysicus Augustin Fresnel (1788-1827) die zijn naam gaf aan de lens die hij had uitgevonden. Hij creeërde deze lenzen in 1800 voor de Franse zeevuurtorens. Met dit type lenzen kon men vermijden heel zware lenzen in glas te moeten plaatsen. Jawel, Fresnel ontdekte dat de afbuiging van licht ontstaat aan de oppervlakte van de lens. Hij vond dus een veel lichtere lens uit, gemaakt uit prisma’s, die de curve aan de oppervlakte behoudt maar die het glas binnenin overbodig maakt (zie tekening hiernaast). Hiernaast ziet u een lens van Fresnel zoals men er in vele vuurtorens vindt. Engelse auto-ingenieurs ontwierpen een systeem dat gebruik maakte van de lens van Fresnel opdat de achteruitkijkspiegels aan de buitenkant vanauto’s overbodig zouden worden. Dit om auto’s aerodynamischer te maken. Helaas, dit systeem vereiste stijlveranderingen en de fabrikanten achtten dat de gebruikers zulke veranderingen niet zouden aanvaarden. Augustin Fresnel legde de grondvesten van de moderne optica. Dit is de studie van licht, haar beschouwende als een elektromagnetische golf. Deze optica besteedt meer aandacht aan fenomenen die met golven te maken hebben, zoals interferentie en diffractie.
De parabolen, uitgevonden door Archimedes ? Experiment 16
In Syracuse, in Griekenland, leefde Archimedes (287 v.C. – 212 v. C.), groot sterren- en wiskundige. In 679 werd de stad aangevallen door een grote Romeinse vloot. Volgens de legende ontwierp Archimedes, om de stad te verdedigen, grote sferische spiegels die licht en warmte opslagen. Door deze spiegels naar de Romeinse vloot te richten, zou hij ze verbrand hebben. Volledig in paniek vluchtte de Romeinse vloot voor deze gloeiende spiegels. Verschillende wetenschappers hebben dit experiment uitgevoerd en zijn tot de conclusie gekomen dat het experiment wetenschappelijk onwaarschijnlijk was. De spiegels die destijds werden gebruikt waren nl. bronzen gepolijste spiegels met een veel slechtere weerkaatsing dan onze actuele spiegels; de boten waren in beweging en dus zou het moeilijk zijn geweest de stralen hierop te concentreren. Bovendien bevonden de boten zich (vanzelfsprekend) op water, wat het vuur vatten van de romp moeilijk zou hebben gemaakt. De vele moeilijkheden die opdoken tijdens het uitvoeren van het experiment tonen aan dat de legende van de spiegels van Archimedes onrealistisch is...
Wie was de eerste die de persistencia van het netvlies bestudeerde? Experiment 10
Leonardo da Vinci ! Jawel, Leonardo da Vinci (1452 –1519) bestudeerde dit fenomeen al. Wanneer we een voorwerp bekijken, ‘drukt’ het beeld zich af op het netvlies, een lichtgevoelig « scherm » dat zich binnen ons oog bevindt. Elk beeld, opgevangen door het netvlies heeft een fractie van een seconde nodig om te verdwijnen. Dit heet de persistencia van het netvlies. Door dit fenomeen bvb. kan u regen niet als druppels zien. U ziet regen als vallende ‘strepen’. Elke streep is in werkelijkheid een heel snel vallende druppel. Uw oog krijgt de indruk dat deze druppel op verschillende plaatsen tegelijk is, volgens de lengte van die streep. 3
Een uitvinding van 1834… Die vandaag wordt toegepast ! Experiment 17
In 1834, bestudeerde de Brit John Scott Russell (1808 – 1882) de soliton, ook wel de eenzame golf genoemd. Dit is een golf die niet door andere golven gevolgd wordt, zoals het geval is bij een normale golf. De soliton bezit opmerkelijke karakteristieken: hij plant zich verder voort en behoudt een betere vorm. In 1834 observeerde Russell in het kanaal dat Edinburgh verbindt met Forth-Clyde, het tot stand komen van een golf met een sterke amplitude, die ontstaat door het bruusk stoppen van een boot. Hij volgde deze golf gedurende verschillende kilometers en constateerde dat de vorm en de snelheid van de golf onveranderd bleven tijdens zijn voortplanting. Het Aquaduct waarop Russell het effect van de soliton ontdekte draagt vandaag zijn naam en boten volgen er nog steeds zo’n golven (zie foto’s). Vandaag, 200 jaar na zijn ontdekking, wordt de soliton bestudeerd… in de wereld van de telecommunicatie! De solitons zouden gebruikt worden op het netwerk van optische vezels, wat de hoeveelheid getransporteerde informatie 40 keer zou verhogen.
0°… smelt- of kookpunt? Experiment 26
De eerste thermometer werd gebouwd door de fysicus en sterrenkundige Galileo Galileï (1564 – 1642). Deze thermometer werkt volgens het principe dat het volume van een vloeistof verandert in functie van detemperatuur. De thermometer bevat alcohol en de glazen tube is gegradueerd opdat men de temperaturen zou kunnen vergelijken. Indien de alcohol samentrekt daalt het niveau, indien de alcohol uitzet, stijgt het niveau. De graad Fahrenheit is een metingseenheid voor de temperatuur die in 1724 werd ingevoerd door de Duitse fysicus Daniel Gabriel Fahrenheit. Op de Fahrenheittemperatuursschaal, is het punt waarop water hard wordt 32 graden en haar kookpunt 212 graden. Daaruit kan men afleiden dat de Fahrenheit graad overeenkomt met 5/9 van een Kelvin of Celsius graad. Een legende beweert dat 0°F de koudste waargenomen temperatuur in Engeland is, en 100°F de warmste (lichtjes overtreden gedurende de hittegolf in 2003). De Fahrenheitschaal werd veel gebruikt in Europa voordat hij vervangen werd door de Celsiusschaal (vroeger: « centigraad »). Vandaag de dag wordt hij nog gebruikt in de VS en in sommige Engelstalige landen. Anders Celsius (1701-1744) is een Zweedse geleerde en sterrenkunde professor. Hij is bekend omdat hij de maker is van een relatieve temperatuursschaal waarvan de eenheid, de Celsiusgraad (°C), zijn naam draagt. De Celsius thermometer was op zo’n manier gegradueerd dat de 0 overeenkwam met het kookpunt van water en de 100 met haar vriespunt. Na Celcius’ dood werd de schaal omgekeerd door een collega, om ten slotte onze hedendaagse schaal te worden, waarop de 0 het vriespunt van water voorstelt en 100 haar kookpunt.
4
De Caleidoscoop… een instrument om licht te bestuderen of een spel? Experiment 28
De caleidoscoop is een tube waarin drie spiegels zijn geplaatst die een driehoek vormen.
De naam van dit speelgoed is afkomstig van het Grieks kalos, « mooi », eidos « beeld », en skopein « kijken ». Sommige modellen bevatten beweeglijke, gekleurde glasfragmenten die heel mooie beelden kunnen doen ontstaan. De caleidoscoop werd uitgevonden door de Schotse fysicus Sir David Brewster (1781 – 1868) in 1816, toen hij experimenten over de polarisatie van licht uitvoerde. (te zien : experiment 90 : de polarisatie van licht). Oorspronkelijk werd hij vervaardigd om als wetenschappelijk instrument te dienen, maar al snel werd hij een speeltje dat nog steeds succes kent. Scientastic heeft geopteerd voor een reuzeweergave van een caleidoscoop, die uw beeld een groot aantal keren reproduceert.
1903 : Eerste elektrocardiogram : 300 kg en 5 personen om hem te doen werken Experiment 32
Bij elke hartslag produceert ons hart een heel klein, onzichtbaar, elektrisch signaal. Deze kleine elektische stroom werd in 1842 ontdekt door de Italiaanse fysicus Carlo Matteucci. Een Nederlandstalige dokter, Willem Einthoven, vond de galvanometer met koorden uit, een toestel dat de eerste elektrocardiogrammen kon meten en opnemen. De door het hart geproduceerde elektriciteit wordt waargenomen door de beweging van een draad inquartzvezels, met behulp van elektroden die op handen en voeten zijn geplaatst. De positie van het koord wordt meerdere keren gefotografeerd gedurende elke hartslag. Door de studie van de foto’s achteraf kon men de hartslagen volgen, maar ook eventuele problemen opsporen! Dit eerste elektrocardiogram woog 300 kg en vereiste 5 personen opdat hij zou functioneren !
Duizend uitvinders voor één uitvinding ! Experiment 39
Hier een mooi voorbeeld van een uitvinding die een groot succes kende (en nog steeds kent !) bij de uitvinders. Het is onmogelijk ze hier allemaal te vernoemen Hieronder toch een paar namen van uitvinders die bijdroegen tot veranderingen in onze maatschappij… De florentijnse abt Giovanni Caselli (1815-1891) bracht een vast beeld over van Parijs naar Amiens via een fototelegrafie-procédé in 1862.
De Duitse fysicus Karl Ferdinand Braun (1850-1918) vond de kathodsiche tube uit in 1896, de voorloper van de camera en de moderne televisieontvangers. De kathodische tube kan vaste beelden op afstand overbrengen, dankzij de telegrafische draad. In 1904 lukt het hem vaste beelden over te brengen tussen Münich et Nüremberg. Denes von Mihaly (1894-1953) was een Hongaarse geleerde. Zijn eerste octrooi over de opname van geluid voor de geluidscinema was in 1916. In februari 1924 slaagt de Schot John Logie Baird (1888 – 1946) er voor de eerste keer in een echt beeld op een scherm te laten verschijnen; dat van een kruis in Malta. De televisie van Baird wordt beschouwd als de eerste televisie. In 1929 opende hij de eerste televisiestudio, maar de geproduceerde beelden waren nog niet geraffineerd. In 1932 verkocht Baird de 10 000 eerste televisieposten.
5
1936, Londen. De BBC start met de eerste elektronsiche televisiedienst, voorzien van hoge resolutie. Éen jaar later, in Parijs, verschijnt de eerste televisiereportage die in live wordt uitgezonden. In 1940 brengt Peter Goldmark van de CBS een kleurentelevisie-systeem tot stand, beschikkend over een voor de tube van de camera roterende discus met drie filters (rood, groen en blauw). U zal zien dat het televisiescherm deze drie lichten gebruikt, zoals tentoongesteld in Scientastic. In 1950 verschijnt de kleurentelevisie in Amerika. In 1951, de eerste publieke televisieuitzendingen. In 1962 vervolgens, ontstonden de eerste transatlantische uitzendingen. De eerste uitzendingen toonden beelden van Parijs. In 1968 werden de Olympische Spelen van Grenoble uitgezonden in 32 landen. Een jaar later was het mogelijk Armstrong in live te aanschouwen terwijl hij zijn voetstappen op de maan zette.
Wat aan te vangen met twee houten cirkels, een nagel en twee glazen ? Een bril ! Experiment 43b
De uitvinding van de bril dateert uit de Midelleeuwen. Gedurende lange tijd behoorden de eerste ouderwetse brillen tot de Italiaan Salvatore Armati, daarna werden ze eigendom van de Engelsman Roger Bacon (1214 – 1294). Het is in de XIIIde eeuw dat men het idee kreeg twee platte convexe glazen samen te brengen in twee houten cirkels, samengehouden door een spijker. Men zal moeten wachten tot de XVIIIde eeuw en het idee van de Fransman Pierre-Hyacinthe Caseaux om de nagel te vervangen door een ijzeren draadje. Vanaf haar ontstaan kende de bril verschillende technologische evoluties, zowel voor de montuur als voor de glazen. De zonnebril echter, verscheen pas in de jaren 60.
De Anamorphose of de kunst van het vervormen ! Experiment 46
Een anamorphose is het vervormde beeld van een object m.b.v. spiegels of lenzen. We kunnen dit beeld enkel zien als we ons op een welbepaalde plek plaatsen t.o.v. het bord of m.b.v een curve-spiegel. Het zijn de Chinezen die vanaf 1368 de eerste anamorphoses uitvonden, via cylindervormige spiegels. Dit experiment krijg je ook te zien in Scientastic. De geschiedenis van de anamorphoses begon in Europa met het bestuderen van perspectieven. Het is pas tijdens de Renaissance, in het begin van de 15de eeuw, dat het principe van de perspectieven ontstond. Dit principe wordt de Florentijnse architect Leon Battista Alberti (14041472) en een beeldhouwer genaamd Filippo Brunelleschi (1377 – 1446) toegeeïgend. Ook Leonardo da Vinci bestudeerde het natuurlijk perspectief; dit is de manier waarop het oog ruimte en aftstanden waarneemt. Historisch gezien is de anamorphose een van de aanwendingen in de Italiaan Piero della Francesca (1420 –1492) zijn werk over perspectieven. Op het schilderij « de Ambassadeurs » van de Duitser Hans Holbein le jeune (Augsburg 1497 – Londen 1543), kan men een heel mooie anamorphose aanschouwen: onderaan het schilderij is een schedel in anamorphose getekend. Tegenwoordig gebruiken we nog steeds de technieken van de anamorphose. Neem bijvoorbeeld de verkeersaanduidingen die op de wegen zijn aangebracht. Dankzij het anamorphoseprocédé kunnen weggebruikers een afbeelding of tekst vanop afstand onvervormd zien. Fietspaden bvb worden aangeduid door een op de grond geschilderde fiets. Deze fiets lijkt uitgerokken als we hem van boven bekijken.
6
Het « phi » effect… wat zou dat zijn? Experiment 49b
De zoötroop is een optisch speeltje dat in 1834 door de Brit William George Horner (1789 – 1837) werd uitgevonden. De zoötroop is een met spleten doorboorde trommel die binnenin een opeenvolging van tekeningen bevat die een beweging voorstellen. Laten we de spleten voor onze ogen voorbijdraaien, dan zien we de tekeningen bewegen. In tegenstelling tot wat men zou kunnen denken, komt de illusie van het bewegen niet de persistancia van het netvlies toe maar wel het phi effect. Dit is het effect waarbij men de indruk krijgt dat elkaar snel opvolgende beelden beweging (en) voorstellen. Onze hersenen compenseren namelijk de afwezigheid van een overgang met hetgene wat hen het waarschijnlijkst lijkt. Dit fenomeen resulteert dus uit ons visueel systeem. De Cinema is hier een vb. van: hij wekt de illusie op dat de personages en de scènes in beweging zijn, terwijl de beelden elkaar gewoon heel snel opvolgen (ongeveer 25 beelden per seconde!). Ditzelfde principe wordt in experiment 49 B gebruikt « De defilerende teksten ». De tekst « defileert » niet maar punten lichten opeenvolgend op, ons de indrukt gevend dat de tekst zich verplaatst.
Veranderende kleuren Experiment 58
Het is de Oostenrijker Ernst Mach (1838 – 1916), wiskundige en fysicus, die de optische illusie van de Mach banden voorstelde. Deze illusie, door het museum overgenomen,representeert verschillende banden grijs, gerangschikt op zo’n manier dat de tinten met een lichte gradiënt (verandering) variëren. Ernst Mach toonde aan dat het menselijk oog met een donkergrijze streep aan de kant van de lichtere band en een lichtere grijze streep aan de kant van de donkerdere band een dubbele limiet waarneemt. Misschien is de naam Mach u niet onbekend, maar dan wel op een heel ander gebied… Het is ook Ersnt Mach die de rol van de geluidssnelheid in de aërodynamica in het licht stelde. Mach 1 indien de snelheid gelijk is aan die van geluid, Mach 2 indien de snelheid overeenkomt met twee maal de geluidssnelheid, enzovoort. Mach heeft eveneens zijn naam aan deMachmeter gegeven, een instrument dat, aan boord van een vliegtuig, de verhouding tussen de snelheid van het toestel en die van het geluid meet. In zijn tijd waren er nog geen vliegtuigen die de supersonische snelheid konden bereiken. Dat laatste fenomeen bestudeerde hij dus via de schokgolven die geproduceerd werden door een projectiel. Reeds snel probeerde men met auto’s de geluidsbarrière te doorbreken. De eerste auto die speciaal hiervoor gebouwd werd, om snelheidsrecorden te breken, heette de « Nooit Contente ». Hij overschreed voor de eerste keer de 100km/u in 1899 en werd bestuurd door de Belg Camille Jenatzy. De auto bezat luchtbanden, iets ongewoons voor die tijd .
De standvastigheid van lengte… of hoe te groeien dankzij het decor ! Experiment 63
« de Ponzo illusie » naar de naam van zijn uitvinder Mario Ponzo (1882-1960), stelt twee even lange horizontale staven voor boven een paar convergerende lijnen, zoals twee railsporen. De bovenste gele staaf lijkt groter dan de onderste omdat ze een schijnbaar grotere afstand beslaagt tussen de rails. Dit fenomeen wordt toegekend aan de standvastigheid van lengte. Onze hersenen zijn het gewoon dat het beeld van een zich verwijderende persoon kleiner wordt. Aangezien dit niet het geval is voor deze experimenten, menen onze hersenen dat het achterste beeld groter is dan het beeld vooraan. De Ames-kamer, naar de naam van zijn Amerikaanse verzinner, staat in Scientastic ten toon. Gaat u het maar eens na! 7
Een onmogelijke realiteit ! Experiment 64 :
Een « onmogelijk voorwerp » is de voorstelling van een of meerde constructie(s), tekening(en) die zoals hun naam het zegt onrealiseerbaar zijn. Deze tekeningen worden in twee dimensies voorgesteld, maar zouden niet in 3D kunnen worden gebouwd. Het is de Zweedse artist Oscar Reutersvärd (1915-2002) die de onmogelijke figuren verzon. Kunnen we bvb. werkelijk een plank op deze manier doorheen deze rechthoek plaatsen? Een Nederlandse artiest, Maurits Cornelis Escher (1898-1972), vond ontelbare onmogelijke vormen uit. Symetrische trappen die een oneindige lus vormen, enz… Bekijk dit gebouw met haar pilaren aandachtig...lijkt dit u gemakkelijk te verwezenlijken?
Dyschromatopsie of daltonisme? Experiment 72A :
Betekenen hetzelfde! Dyschromatopsie, meestal daltonisme genoemd naar de naam van zijn uitvinder, werd door de Engelse chemist John Dalton (1766 – 1844) onderzocht. Hij publiceerde het eerste wetenschappelijk artikel over dit onderwerp in 1794: « Bijzondere feiten over de visie van kleuren » toen hij zich gewaar werd dat hij het slachtoffer was van een ontoereikendheid van de kleuren. De tests die daltonisme opsporen zijn niet uitgevonden door Dalton, maar door de Japanse oftalmoloog Ishihara. Deze tests, die u kunt uitproberen in Scientastic, bestaan uit een serie beelden die groepen dikke kleurenpunten voorstellen. Een aantal zijn opgenomen in het beeld, aangeduid als een serie punten van een lichtjes van de rest van de tekening verschillende kleur. Dit aantal kan als een complete visie van de kleuren worden gezien, behalve als men aan daltonisme lijdt. Elk aantal kleurenpunten test een preciese chromatische onvolwaardigheid. Het geheel van deze tests laat toe het type daltonisme vast te stellen ( er bestaan nl. verschillende types). De foto hieronder stelt de manier voor waarop een kleurenblinde ziet. De foto is verdeeld in twee kaders : • Links: het beeld stelt de groen-rode kleurenblindheid voor ; • Rechts: het beeld stelt de blauw-gele kleurenblindheid voor.
bronnen : http://www.michelf.com/ journal/2005/sim-daltonisme/
8
Ziet het oog alles? Experiment 72c
Fovea
De blinde vlek werd ontdekt door de Franse fysicus Edme Mariotte (1620 –1684), in de XVIIIe eeuw. Wanneer we een object bekijken, valt licht in op ons netvlies, een laag kleur- en lichtgevoelige cellen (5 a 7 miljoen kegeltjes en 130 miljoen staafjes !). In het punt waarin deze lichtbundels samenkomen, de fovea genoemd, zijn de hoeveelheden kegeltjes en staafjes maximaal. Het netvlies is verbonden met de optische zenuw en met bloedvaten op een kleine zone zonder kegeltjes of staafjes. Wanneer de door een voorwerp gereflecteerde lichtstralen op deze zone invallen is Bronnen : http://www.espacehet voorwerp onzichtbaar. Dat is de blinde vlek. sciences.org/science/ In het experiment dat Scientastic u aanbiedt, valt het licht in op de optische zenuw, wat het verdwijnen van het beeld verklaart.
Een illusie die in een café ontdekt werd! Experiment 75 :
Deze illusie, de Coffee Wall illusion of « de cafémuur illusie », werd voor het eerst beschreven door de Engelse dokter Richard Gregory (1923 - …). Hij onderzocht dit merkwaardig effect in de faience ramen van de buitenste muur van een café in Bristol.
Bronnen : http://www.at-bristol.org.uk/ Optical/cafewall_main.htm
Experiment 78B :
De eerste endoscopie... Verwezenlijkt in 1826 ! De geschiedenis van de optische vezels is lang… Reeds voor de oude Grieken was het principe van lichttransport in een glazen tube al geen onbekend terrein meer. Maar men heeft tot 1854 moeten wachten vooraleer de Ierse fysicus John Tyndall (1820 – 1893) de demonstratie van het principe van totale inwendige weerkaatsing, dat de basis vormt van de vezeloptica, uitvoerde. Een endoscoop http://www.medgeneralusa.com/ Het ontwerp en de productie van de industriële opticavezel-
wordt echter de Amerikaan Robert D. Maurer toegekend.
De optische vezel speelt een belangrijke rol, o.a. in de wereld van de geneeskunde. Dankzij optische vezels is endoscopie mogelijk. Deze techniek maakt het mogelijk organen van binnenin te visualiseren en letsels op te sporen, laat staan te genezen! Het eerste instrument werd vervaardigd door de Franse dokter Pierre Salomon Ségalas, die de eerste endoscopie van de blaas verwezenlijkt met een door kaarsen verlichte speculum in 1826 ! Maar het is in de jaren ‘60, dankzij de opkomst van soepele apparaten in glasvezels die het licht vervoeren als ware lichtfonteinen, dat de endoscopie een sterke ontwikkeling kende.
9
De regenboog… een waar symbool ! Experiment 80
Een van de oudste uiteenzettingen over het optisch spectrum was die van de Engelsman Isaac Newton (1643- 1727) in zijn boek « Opticks ». In 1660 brengt de 18-jarige Newton zijn tijd door opgesloten in een kamer waar geen enkel licht doorkon. Éen enkel luik was met een klein gaatje doorboord, waardoor het zonlicht in de kamer scheen. Wilt men vandaag wit licht bestuderen, vereist dat een enkele druk op een knop. Newton daarentegen, moest wachten tot de zon langskwam vooraleer hij kon werken! Met deze dunne zonnestraal doorheen het luik bestudeerde Newton het zonlicht. Met een blad papier, zijn hand ofnog een prisma (stuk glas met drie gelijke kanten) werd hij zich gewaardat dat, wanneer de lichtstraal het prisma doordrong, het licht zich ontleedde en een kleurenband tevoorschijn liet komen, die een ware regenboog evenaarde. Het zichtbaar lichtspectrum (de regenboog) bezit oneindig veel kleuren. We vinden er alle kleuren in terug, maar eveneens het geheel van variaties van die kleuren. Het is Newton die het spectrum verdeelde in zeven kleuren: Rood, Oranje, Geel, Groen, Blauw, Indigo en Violet. Maar waarom zeven ? Hij kiest er zeven volgens het oude geloof van de voormalige filosofische Grieken. Zij zagen een verband tussen de kleuren, de musieknoten, de bekende objecten in ons zonnestelsel en de dagen van de week. Het cijfer zeven is dus sterk symbolisch.
Het venturi-effect Experiment 82
Het is mogelijk geuren waar te nemen dankzij het venturi-effect, naar de naam van de Italiaanse fysicus Giovanni Battista Venturi (1746 1822). Het venturi-effect bestaat uit een versnelling van gas- of waterdeeltjes als gevolg van een versmalling van hun beweegzone (de fluïdumdynamiek). Dit fenomeen kan gebruikt worden om een depressie te creeëren en zo een zuigeffect te veroorzaken. Dit effect wordt o.a. gebruikt in autocarburators.
Beelden echter dan echt… Experiment 94
Gábor Dénes (1900 – 1979) is een Hongaarse fysicus die zijn beroemdheid dankt aan de uitvinding van de holografie, in 1948. Deze uitvinding bracht hem de Nobelprijs op in 1971. Hologrammen worden het vaakst gecreeërd met laserstralen en spiegels. De lichtbundel van een laserstraal wordt naar een spiegel gericht en wordt vervolgens verdeeld via een tweede half terugkaatsende spiegel. Een van de twee verschillende lichtbundels zal vervolgens naar een voorwerp worden gestuurd. Daarna zullen beide lichtbundels een plaat of Foto Film verlichten, waarop een hologram zal verschijnen. De nieuwe Belgische elektronische identiteitskaarten bezitten elk een hologram (naast de foto). Wanneer u uw kaart beweegt, kunt u uw foto zien maar ook een deel van uw rijksregisternummer.
Zonne-energie eindelijk benut! Experiment 93
De fotovoltaïsche energie, ontdekt door de Franse fysicus Becquerel (1852 – 1908) in 1839, is afkomstig van de onmiddelijke omzetting van het zonlicht in elektrische energie d.m.v. cellen (meestal uit silicium) onder de vorm van half-geleiders. Om een toereikende kracht te bekomen, worden de cellen onder elkaar verbonden om zo een zonnepaneel te vormen.
Bronnen : www.astrosurf.com 10
