Rozrywki Naukowe/Złudzenia optyczne

Z Wikiźródeł, wolnej biblioteki
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
<<< Dane tekstu >>>
Autor Gaston Tissandier
Tytuł Rozrywki Naukowe
Data wydania 1910
Wydawnictwo Jan Fiszer
Miejsce wyd. Warszawa
Tłumacz Jan Harabaszewski
Źródło Skany na Commons
Inne Cały tekst
Pobierz jako: Pobierz Cały tekst jako ePub Pobierz Cały tekst jako PDF Pobierz Cały tekst jako MOBI
Indeks stron


ZŁUDZENIA OPTYCZNE.
Kwadraty białe i kwadraty czarne.

Figura 114 przedstawia na czarnym tle kwadrat biały i na białym tle kwadrat czarny. Te kwadraty posiadają jednakie wymiary, a jednak biały wydaje się większym od czarnego.

Fig. 114.
Fig. 115.

Rysujemy kwadraty białe i czarne, tak, jak na warcabnicy, białe kwadraty łączą się kątami z białemi i oddzielają kwadraty czarne, mamy tutaj zjawisko iradjacji.
Kiedy rozpatrywać warcabnicę w całości, efekt, omawiany przez nas, staje się jeszcze bardziej widoczny.

Linje podzielone.

Przedmiot podzielony wydaje się nam większy, niż cały. Tak, linje ab i bc weźmiemy za równe (fig. 116), gdy w rzeczywistości ab jest większa od bc.

Fig. 116.

Czytelnik może przekonać się o tym używając cyrkla. Kiedy linje przeprowadzamy w większej skali i zarysowujemy wyraźniej, złudzenie bywa bardziej uderzające. Zalecamy naszym czytelnikom, interesującym się tą kwestją, zrobienie kilku prób z różnemi podziałami na papierze do rysunku.


Linje i kąty.

Złudzenia, dotyczące linji równoległych, uwidoczniają się, kiedy porównywamy odległość między linjami, idącemi w różnych kierunkach. Przy rozpatrywaniu A i B (fig. 117), dwuch doskonałych kwadratów, A wydaje się wyższym, niż szerszym, B zaś, przeciwnie szerszym.

Fig. 117.

Tak samo rzecz się ma z kątami, rozpatrzmy figurę 118, kąty 1, 2, 3, 4 są kąty proste i powinny by takiemi wydać się dla oka. Tymczasem kąty 1 i 2 wydają się ostremi, a 3 i 4 rozwartemi. Złudzenie potęguje się, gdy przypatrywać się figurze tylko prawem okiem.

Fig. 118.

Pewne analogiczne złudzenia zdarzają się w znacznej liczbie w życiu codziennym.
Pusty pokój wydaje się mniejszy niż umeblowany. Ściana, pokryta obiciem sprawia wrażenie większej, niż ściana goła. Suknia w pasy poprzeczne zdaje się poszerzać kobietę, gdy suknia w pasy podłużne — niejako wydłuża.


Wysokość kapelusza.
Fig. 119.

Jedna z rozrywek towarzyskich, dobrze znana, polega na tym, że osoba w kapeluszu na głowie zwraca się do drugiej z prośbą, by ta zaznaczyła na ścianie przy podłodze wysokość kapelusza. Zwykle oznaczana wysokość okazuje się półtora raza większą, a niekiedy i daleko więcej. Odrysowując to doświadczenie, zdziwieni jesteśmy, jak rysunek odtwarza to samo złudzenie. Plinta na ścianie u dołu naszej figury nie jest wyższą, niż kapelusz, nie danoby wiary temu, jednak zmierzenie cyrklem pozwala stwierdzić ten fakt.


Trzy wysokie osoby.

Która z trzech osób rysunku (fig. 120) jest najwyższa?

Fig. 120.

Jeżeli ocenę powierzysz jedynie oczom, napewno odpowiesz: osoba № 3. Ale, weź miarkę decymetrową i zmierz, a przekonasz się, że byłeś wprowadzony w błąd przez złudzenie optyczne. № 1 jest najwyższy, rzeczywista jego wysokość przewyższa o jakie 2 milimetry wysokość № 3, rozpoczynającego pochód.
P. Viallard, profesor fizyki w Dieppe, zakomunikował nam to ciekawe spostrzeżenie i zarazem podał wyjaśnienie bardzo proste, które powtarzamy czytelnikom.
Trzy czarne sylwetki pomiędzy linjami, zbiegającemi się i odpowiednio przeprowadzonemi, nie są w perspektywie; oko nasze jest przyzwyczajone do tego, że przedmioty, zdaleka oglądane, wydają się mniejszemi, a nadto przypuszczamy, że № 3 podnosi się, i wnioskujemy, że ten winien być większy, niż № 1 i 2.
Tutaj dzieje się to z winy rysunku, który umyślnie wykoleja obserwatora i wywołuje w oku wrażenie odwrotne do tego, które otrzymanoby przy rysunku poprawnym.
Oryginał rysunku, odtworzonego przez nas, jest nie mniej ciekawy od samego rysunku. Nie pochodzi z gabinetu fizyka, lecz służy za proste ogłoszenie fabrykantowi mydeł angielskich; w perspektywie linji zbiegających się, wciąż zmniejszających się drukuje swe nazwisko i otrzymaną kliszę rozpowszechnia w licznych dziennikach Wielkiej Brytanji i Stanów Zjednoczonych.
Sprzedawca mydła dopełnia tę ciekawą reklamę, nadając trzem osobom nazwiska: № 1 lord Churchill, № 2 lord Salisbury, № 3 P. Gladstone. Tę stronę reklamy usunęliśmy i podajemy jedynie treść fizyczną, rzeczywiście oryginalną i ciekawą.
Łatwo możnaby wyobrazić sobie inne analogiczne kombinacje.

Linje równoległe, poprzecinane linjami skośnemi.

Uczony fizyk, Zollner, przeprowadził liczne badania interesujących kwestji, związanych ze złudzeniami optycznemi, i opublikował teoretyczne rozważania wyższego rzędu.
Nadto podał do wiadomości pewną liczbę rysunków, wytworzonych z linji równoległych, poprzecinanych w określonych warunkach linjami skośnemi. Rysunki wywołują rzeczywiście ciekawe wrażenie, można o tym sądzić z dwuch przykładów, zapożyczonych przez nas.
Przykłady takie przedstawiają A i B na figurze 121; linje proste ab i cd są równoległe, tymczasem wydaje się, jakby zbaczały się na zewnątrz w A i na wewnątrz w B. Doznajemy takiego wrażenia, że trudnoby nam przypuszczać: iż linje te w środku nie są złamane, wystarcza jednak przyłożyć linjał, by się przekonać o dokładności faktu.
Najbardziej uderzający przykład tego rodzaju złudzenia daje nam figura 122, gdzie linje narysowane posiadają znaczną grubość.
Czarne prostopadłe paski figury są do siebie równoległe, wydaje się jednak, jakby się schodziły i rozchodziły, wciąż odbiegały od kierunku pionowego i zmierzały w kierunku odwrotnym do linji skośnych, przecinających je. Zarazem odcinki kres skośnych wydają się względnie przesuniętemi.

Fig. 121.

Rzymianie bardzo dobrze wiedzieli o wpływie linji skośnych. W Pompei na malowidłach ściennych odnajdujemy linje nie równoległe, żeby właśnie pod wpływem linji sąsiednich zadowalniały oko; mamy tego dość częste przykłady w malowidłach starożytnych.
Rytownicy również zbadali wpływ kratkowania na równoległe linje i potrafią wydobyć z takich efektów korzyści. W ornamentyce, gdzie nie zdawano sobie sprawy z tych faktów, zdarza się niekiedy, że linje rzeczywiście równoległe nie wydają się takiemi pod wpływem innych linji skośnych, i wywierają wtedy nieprzyjemne wrażenie.

Podobny efekt można zauważyć na dworcu kolejowym w Lyonie, na szczycie hali, pokrytej tafelkami, duże linje równoległe zdają się odchylać pod wpływem ukośnych linji desek.
Fig. 122.

To, cośmy widzieli dopiero co z linjami, można odtworzyć z przedmiotami wypukłemi. Wyrabiają obrączki z metalowych krajek, z których każda naprzemian bywa żółta ze złota i biała ze srebra. Metal, dobrze wypolerowany, błyszczy świetnie. Obrączki posiadają wszędzie jednakową średnicę, krajki zaś są jednako grube i stanowczo równoległe do siebie. Tymczasem, kiedy patrzeć na bok obrączki, metalowe krajki jakby zbliżały się do siebie w dole i obrączka wydaje się cieńszą u dołu, niż u góry; jeżeli obrócić ją na palcu pozorne zwężenie występuje zawsze w tym samym punkcie.

Krążki stroboskopowe.

Silvanusowi P. Thompsonowi, profesorowi fizyki w University College (w Bristolu) zawdzięczamy ciekawe badania złudzenia optycznego, wywoływanego krążkami, odpowiednio włożonemi, nazwanemi przez autora stroboskopowemi.

Fig. 123.
Fig. 124.

Pierwszy układ figur składa się z serji krążków współśrodkowych szerokości 1 milimetra, przedzielonych białemi odstępami tej samej szerokości (fig. 123), wymiary podane nie są bezwzględne: różnią się co do odległości i mogą wynosić znaczną ilość centymetrów, jeżeli chodzi o pokazanie zjawiska dość licznym słuchaczom. Bierzemy rysunek do ręki i nadajemy mu ruch kołowy w płaszczyźnie jego lekkim poruszeniem ręki; wydaje się, jakby krążek obracał się koło swego środka, ruch obrotowy odbywa się w kierunku ruchu rzeczywistego z prędkością kątową czyli, że krążek niby opisuje całkowite koło, gdy właśnie karton w samej rzeczy czyni to w tym samym kierunku. Otrzymuje się efekt bardzo wyraźny, kiedy krążkowi podczas ruchu przypatrujemy się ze wzrokiem, utkwionym w punkt sąsiedni.
W drugim układzie oprowadzamy krążek czarną linją, na wewnątrz wystają zęby w pewnej ilości w odstępach prawidłowych (fig. 124). Postępując, jak wyżej, odbieramy wrażenie, jakby koło zębate obracało się około swego środka, ale tym razem w kierunku przeciwnym do ruchu rzeczywistego. Tutaj mamy jeszcze większy efekt, kiedy przypatrujemy się nie wprost rysunkowi; szczególnie godne uwagi są ruchy w kombinacjach, jak wskazuje fig. 125: liczne krążki nie pozwalają na to, by wzrok zatrzymywał się specjalnie na jednym z nich.


Krążki wirujące.

Analogiczne wyniki otrzymujemy z krążkami mimo-środkowemi albo z jakiemi innemi krzywemi figurami. Za pomocą fotografji na szkle Thompson potrafił rzucić te rysunki na ekran, gdzie otrzymano je w bardzo dużej skali. Płytce fotograficznej nadano ruch obrotowy i rysunek na ekranie również obracał się i w tym wypadku miano złudzenie i zdawało się, że każdy krążek obraca się koło swego środka.

Fig. 125.

Figura 125 podaje efekt najbardziej uderzający takiego doświadczenia.
Połóż książkę na płask na ręce i nadaj jej ruch obrotowy, wtedy wydawać się będzie, że krążki obracają się a koło zębate porusza się w kierunku odwrotnym.
Jak wyjaśnić to zjawisko?
P. Thompson nie przypuszcza, a my podzielamy jego zdanie, żeby można dać dokładne wyjaśnienie tych efektów, uwzględniając jedynie własność siatkówki oka zachowywania wrażeń na pewien przeciąg czasu (trwałość wrażeń w oku).


Tekst jest własnością publiczną (public domain). Szczegóły licencji na stronach autora: Gaston Tissandier i tłumacza: Jan Harabaszewski.