Tôi s hãy gi i quy t l n l t t ng v n đ sau:
Th nh t: Ta có th nhìn th y các v t là do m t trong hai đi u ph i x y ra. Ho c m t là m t c quan th đ ng an ph n ghi l i màu s c và hình d ng mà các v t quanh chúng ta g i đ n cho nó. Trong tr ng h p này, ánh sáng đi t v t t i m t. Ho c m t là ch
đ ng và dò xét th gi i bên ngồi b ng cách chi u vào nó các tia sáng. Trong tr ng h p này, ánh sáng đi t m t thay vì đi vào m t. Tr ng h p nào đúng?
II.1.1 Ánh sáng đi t m t đ n v t hay t v t
đ n m t?
Ng i Hy L p là nh ng ng i đ u tiên suy ngh nghiêm túc v ánh sáng, th giác và
màu s c, c ng nh r t nhi u v n đ khác. tr l i câu h i đó, nhà bác h c ng i r p Alhazen (965-1039) đã nêu lên l p lu n c a mình: chúng ta khơng th nhìn lâu M t Tr i mà khơng b chói m t. N u ánh sáng đi t m t chúng ta, thì s khơng có lý do gì
đ chúng ta ph i c m th y chói m t nh v y. Ng c l i, n u ánh sáng m t tr i đi đ n m t chúng ta, thì ánh sáng chói lịa c a nó có th d dàng gi i thích t i sao chúng ta l i th y khó ch u nh v y. Alhazen c ng nêu lên hi n t ng l u nh; hãy nhìn m t v t
GI I MÃ NH NG BÍ M T V ÁNH SÁNG
chúng ta. M t l n n a, hi n t ng này c ng ch có th gi i thích đ c n u ánh sáng đi vào m t chúng ta t bên ngoài.
M t khơng cịn là n i trú ng c a m t th ánh sáng th n thánh và thiêng liêng n a; m t ch đ c đ c chi u sáng b i ánh sáng t ngồi. T vai trị là máy phát ra các tia, m t chuy n sang vai trò là máy thu.
Câu h i th hai đ t ra: nh c a v t đ c hình thành nh th nào trong m t, hay nói cách khác, c ch c a s hình thành nh trong m t là gì?
II.1.2 C ch c a s hình thành nh trong m t
là gì?
Léonard de Vinci (1452-1519) đã làm thí nghi m bu ng t i (đ c Alhazen miêu t
vào n m 1000): ch c m t l nh vào t m rèm ph kín m t bu ng t i, l p t c các hình nh c a th gi i đ c chi u sáng t bên ngoài s hi n lên b c t ng đ i di n, nh ng l n ng c. Trong m t c n xu t th n c a trí t ng t ng sáng t o, Léonard đã t ng h p hai s ki n này l i. Ông là ng i đ u tiên đã đ ng nh t m t v i bu ng t i, n i các hình nh c a th gi i đ c phóng chi u, các tia sáng t bên ngoài đi vào qua l con ng i. Các tia sáng này sau đó b l ch h ng và đ c t tiêu b i th y tinh th trên dây th n kinh th giác, c ng gi ng nh m t kính làm l ch h ng và t tiêu ánh sáng. Ý t ng này r t quan tr ng. Léonard đã bác b quan ni m c a Galien cho r ng th y tinh th là trung tâm c a th giác. Vai trò c a th y tinh th bây gi b rút l i thành vai trò c a m t d ng c quang h c đ n thu n gi ng nh m t c a m t cái kính Nh ng s đ ng nh t m t v i bu ng t i đ t ra m t v n đ : các hình nh b đ o ng c, y v y mà m t v n nhìn th gi i theo đúng t th thu n c a nó !
Theo Kepler (1571-1630), n u m t là m t bu ng t i và n u các tia sáng đi vào m t qua con ng i có m t kích th c nh t đnh, thì th gi i bên ngồi ph i trình di n tr c m t
ta m t cách m nhịe, khơng rõ nét (c ng gi ng nh tr ng h p đ ng kính c a hình
GI I MÃ NH NG BÍ M T V ÁNH SÁNG
đ i, b i kích th c h u h n c a cái l , làm cho nh b nhòe). Tuy nhiên, th c t l i không ph i nh v y. Do đó, các hình nh mà m t nhìn th y, ph i đ c hình thành theo m t c ch khác. Ông đã nh n ra r ng c ch này chính là s khúc x . Các tia sáng
không lan truy n theo đ ng th ng khi đi vào m t, nh tr ng h p bu ng t i, mà b
l ch h ng khi đi vào th y tinh th . Nh v y, m c dù m n ph n l n các quan đi m
c a Alhazen, nh ng Kepler không đ ng ý v i kh ng đnh c a nhà khoa h c r p này theo đó ch có nh ng tia đi vng góc v i giác m c m i đóng góp cho th giác. T i sao m t tia sáng r t g n v i đ ng vng góc v i m t l i khơng giúp gì cho th giác? i u
đó khơng đúng ! Kepler đã kh ng đnh m t cách chính xác r ng t t c các tia sáng đ u
đóng góp cho th giác và s d chúng ta nhìn th y rõ nét các hình nh, chính là b i vì
t t c các tia này đ u b l ch h ng và h i t vào m t đi m duy nh t khi đi vào m t
ng i.
ki m tra gi thuy t c a mình, Kepler đã mi t mài ti n hành các thí nghi m v i các bình th y tinh trịn ch a đ y ch t l ng, gi ng nh m t. Ông đã ch ng t đ c r ng các tia sáng đi qua các bình th y tinh n c y đ u h i t vào m t đi m duy nh t, và r ng hình nh là sáng và nét n u đ m mà các tia đi qua đó là t ng đ i nh . M t có m t
đ m nh nh th (con ng i) và m t th u kính (th y tinh th ) đ h i t các tia sáng. Nh ng hình nh đ c hình thành đâu? V n r t chính xác, Kepler cho r ng n i h i t các tia sáng và hình thành các hình nh là võng m c - ch không ph i là th y tinh th nh Alhazen và Galien đã ngh . Sau hai nghìn n m lý thuy t v th giác, vai trò c a võng m c là trung tâm c a th giác cu i cùng đã đ c th a nh n.
Quay tr l i th c m c, t i sao chúng ta khơng nhìn th y m t th gi i b đ o ng c? Descartes (1596-1650) đã nói r t d t khốt, hình nh trong não mà chúng ta tri giác
đ c là m t phiên b n đ n gi n hóa c a hình nh đ c g i t i t th gi i bên ngồi, và chính não đã b khuy t thêm nh ng thơng tin cịn thi u. Nh v y, Descartes là ng i đ u tiên c g ng khai m các con đ ng t s tri giác th gi i bên ngoài cho
đ n não b . Theo ngh a này, ơng có th coi là cha đ c a ngành sinh lí h c th n kinh hi n đ i.
GI I MÃ NH NG BÍ M T V ÁNH SÁNG
Nói th t chính xác thì m t khơng “nhìn” mà ch nh n nh ng kích thích ánh sáng r i truy n chúng lên não đ chuy n đ i và t ng h p l i hình nh c a s v t. thu nh n hình nh, m t ta có m t th u kính đ t tiêu hình nh, m t m ng m t hay lòng đen đ đi u ch nh l ng ánh sáng đi vào m t và m t võng m c đóng vai trị màn nh.
tiêu t ánh sáng đi t nh ng v t mà ta mu n nhìn, m t ta co ho c giãn c mi n m quanh m t đ thay đ i tiêu c và hình d ng c a th u và giác m c c a m t. Hình nh
đ c th u kính hai m t l i đ o chi u và t tiêu trên võng m c. Võng m c t t p hàng tri u t bào hình nón và hình que nh y sáng g i lên xung đi n theo t bào th n kinh th giác lên não, và t i đây, hình nh đ c chuy n đ i và đ o chi u tr l i đ ghi nh n hình nh thu n chi u c a v t mu n nhìn.
Các t bào th n kinh hình nón võng m c có th phân bi t và làm n i lên các chi ti t tinh t trong hình nh. Chúng n m ch y u xung quanh vùng trung tâm c a võng m c g i là lõm trung tâm, do đó lõm c ng là n i đ nhìn đ c các v t chi ti t nh t và rõ nh t. Các t bào th n kinh hình nón c ng nh y v i ánh sáng màu, do đó vùng lõm c ng đ phân bi t các màu s c. Các t bào hình que n m xa lõm h n, ch u trách nhi m v m t hình nh t ng th trên di n r ng nh ng không đi vào chi ti t. ó c ng là lí do t i sao ta nhìn tr c di n vào m t v t khi mu n quan sát nó m t cách c n th n. Hình nh lúc đó đ c t tiêu xung quanh lõm trung tâm, n i mà ph n l n các t bào hình nón làm n i lên các chi ti t tinh t c a hình nh. Ngồi ra các t bào hình que c ng h u ích đ nhìn ban đêm.
Ánh sáng giúp ta đánh giá đ c v đ p, s l ng l y và hài hòa c a v tr quanh ta. Ánh sáng đi u ch nh nh p sinh h c c a c th chúng ta. Nh ng đây có m t ngh ch lý l n: n u ánh sáng cho phép chúng ta nhìn th y th gi i, thì b n thân ánh sáng l i
khơng nhìn th y đ c n u khơng có các v t trong mơi tr ng ch n đ ng đi c a nó và làm cho nó b c l mình. Th t v y, n u b n chi u ánh sáng vào m t cái thùng kín và
chú ý đ cho nó khơng đ p vào b t k v t hay b m t nào, b n s ch th y bóng t i.
Ch khi nào b n đ a m t v t ngang qua đ ng đi c a ánh sáng và b n th y nó đ c
GI I MÃ NH NG BÍ M T V ÁNH SÁNG
nhà thiên v n h c nhìn qua c a s c a phi thuy n không gian s ch th y không gian
sâu th m t i đen nh m c, m c dù ánh sáng M t Tr i choán đ y xung quanh anh ta.
Ánh sáng M t Tr i đây khơng đ p vào cái gì nên khơng nhìn th y đ c. V y v n đ
th ba là, chúng ta th đi tìm hi u hành tr ng c a các tia sáng trong th gi i này nhé!