Файл: Перельман Я. И. - Занимательная физика. Книга 1 - 1983.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2020

Просмотров: 1516

Скачиваний: 12

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

сматривать

 

их

 

одним

 

глазом

 

и

 

с

 

надлежащего

 

расстояния

Так

 

как

 

разные

 

фото

-

графии

 

сняты

 

аппаратами

 

с

 

различными

 

фокусными

 

расстояниями

то

 

отыски

-

вать

 

надлежащие

 

расстояния

 

для

 

рассматривания

 

приходится

 

испытанием

За

-

крыв

 

один

 

глаз

держите

 

иллюстрацию

 

на

 

вытянутой

 

руке

 

так

чтобы

 

плоскость

 

ее

 

была

 

перпендикулярна

 

к

 

лучу

 

зрения

а

 

ваш

 

открытый

 

глаз

 

приходился

 

против

 

середины

 

снимка

Теперь

 

приближайте

 

постепенно

 

снимок

не

 

переставая

 

всмат

-

риваться

 

в

 

него

вы

 

легко

 

уловите

 

момент

когда

 

он

 

приобретет

 

наибольшую

 

рельефность

Многие

 

снимки

неотчетливые

 

и

 

плоские

 

при

 

обычном

 

рассматривании

по

-

лучают

 

глубину

 

и

 

ясность

если

 

смотреть

 

на

 

них

 

описанным

 

способом

Нередко

 

при

 

таком

 

рассматривании

 

становятся

 

заметны

 

блеск

 

воды

 

и

 

другие

 

чисто

 

сте

-

реоскопические

 

эффекты

4)

Надо

 

удивляться

что

 

столь

 

простые

 

факты

 

мало

 

известны

хотя

 

почти

 

все

 

здесь

 

сообщаемое

 

излагалось

 

в

 

популярных

 

книгах

 

еще

 

в

 

прошлом

 

веке

В

 «

Ос

-

нованиях

 

физиологии

 

ума

» 

В

Карпентера

 – 

книге

изданной

 

в

 

русском

 

переводе

 

в

 1877 

г

., – 

читаем

 

о

 

рассматривании

 

фотографий

 

следующее

«

Замечательно

что

 

эффект

 

этого

 

способа

 

рассматривания

 

фотографических

 

картин

 

(

одним

 

глазом

не

 

ограничивается

 

выделением

 

телесности

 

предмета

другие

 

особенности

 

являются

 

тоже

 

с

 

несравненно

 

большей

 

живостью

 

и

 

реальностью

дополняя

 

иллюзию

Это

 

относится

 

главным

 

образом

 

к

 

изображению

 

стоячей

 

воды

 – 

самой

 

слабой

 

стороны

 

фото

-

графических

 

картин

 

при

 

обычных

 

условиях

Именно

если

 

смотреть

 

на

 

такое

 

изображение

 

воды

 

обоими

 

глазами

поверхность

 

кажется

 

восковой

но

 

если

 

смотреть

 

одним

 

глазом

в

 

ней

 

часто

 

замечается

 

поразительная

 

прозрачность

 

и

 

глубина

То

 

же

 

можно

 

сказать

 

и

 

отно

-

сительно

 

различных

 

свойств

 

поверхностей

отражающих

 

свет

например

 

бронзы

 

и

 

слоно

-

вой

 

кости

Материал

из

 

которого

 

сделан

 

предмет

изображенный

 

на

 

фотографии

узнается

 

гораздо

 

легче

если

 

смотреть

 

одним

 

глазом

а

 

не

 

двумя

». 

Обратим

 

внимание

 

еще

 

на

 

одно

 

обстоятельство

Если

 

снимки

 

при

 

увеличе

-

нии

 

выигрывают

 

в

 

жизненности

то

 

при

 

уменьшении

 

они

напротив

проигрыва

-

ют

 

в

 

этом

 

отношении

Уменьшенные

 

фотографии

 

выходят

правда

резче

 

и

 

от

-

четливее

но

 

они

 

плоски

не

 

дают

 

впечатления

 

глубины

 

и

 

рельефности

Причина

 

после

 

всего

 

сказанного

 

должна

 

быть

 

понятна

с

 

уменьшением

 

фотографий

 

уменьшается

 

и

 

соответствующее

 «

перспективное

 

расстояние

», 

которое

 

обыкно

-

венно

 

и

 

без

 

того

 

чересчур

 

мало

Рассматривание

 

картин

 

То

что

 

мы

 

сказали

 

о

 

фотографии

до

 

известной

 

степени

 

применимо

 

и

 

к

 

кар

-

тинам

созданным

 

рукой

 

художника

их

 

всего

 

лучше

 

рассматривать

 

тоже

 

с

 

над

-

лежащего

 

расстояния

Только

 

при

 

этом

 

условии

 

ощутите

 

вы

 

перспективу

 

и

 

кар

-

тина

 

покажется

 

не

 

плоской

а

 

глубокой

 

и

 

рельефной

Полезно

 

смотреть

 

также

 

одним

а

 

не

 

двумя

 

глазами

особенно

 

на

 

картины

 

небольших

 

размеров

«

Давно

 

известно

, – 

писал

 

по

 

этому

 

поводу

 

английский

 

психолог

 

В

Карпентер

 

в

 

упо

-

мянутом

 

сочинении

, – 

что

 

при

 

внимательном

 

рассматривании

 

картины

где

 

перспективные

 

условия

свет

тени

 

и

 

общее

 

расположение

 

деталей

 

строго

 

соответствуют

 

изображаемой

 

действительности

производимое

 

впечатление

 

гораздо

 

живее

если

 

смотреть

 

одним

 

глазом

а

 

не

 

обоими

и

 

что

 

эффект

 

усиливается

когда

 

мы

 

смотрим

 

через

 

трубку

исключающую

 

всю

 

постороннюю

 

обстановку

 

картины

Факт

 

этот

 

объясняли

 

раньше

 

совершенно

 

ложно

«

Мы

 

видим

 

одним

 

глазом

 

лучше

чем

 

двумя

, – 

говорит

 

Бэкон

, – 

потому

 

что

 

жизненные

 

духи

 

сосредоточиваются

 

при

 

этом

 

в

 

одном

 

месте

 

и

 

действуют

 

с

 

большей

 

силой

». 

В

 

действительности

 

же

 

тут

 

дело

 

в

 

том

что

 

когда

 

мы

 

смотрим

 

обоими

 

глазами

 

на

 

кар

-

тину

 

в

 

умеренном

 

расстоянии

то

 

принуждены

 

признать

 

ее

 

плоской

 

поверхностью

когда

 

124 


background image

 

125

же

 

мы

 

смотрим

 

только

 

одним

 

глазом

ум

 

наш

 

легче

 

может

 

поддаться

 

впечатлению

 

пер

-

спективы

света

теней

 

и

 

т

д

Отсюда

когда

 

мы

 

всматриваемся

 

пристально

картина

 

приоб

-

ретает

 

в

 

скором

 

времени

 

рельефность

 

и

 

может

 

даже

 

достичь

 

телесности

 

реального

 

ланд

-

шафта

Полнота

 

иллюзии

 

будет

 

главным

 

образом

 

зависеть

 

от

 

верности

с

 

которой

 

воспро

-

изведена

 

на

 

картине

 

действительная

 

проекция

 

предметов

 

на

 

плоскости

... 

Преимущество

 

видения

 

одним

 

глазом

 

зависит

 

в

 

этих

 

случаях

 

от

 

того

что

 

ум

 

свободен

 

истолковывать

 

картину

 

по

 

своему

 

произволу

когда

 

ничто

 

не

 

заставляет

 

его

 

видеть

 

в

 

ней

 

плоскую

 

карти

-

ну

». 

Уменьшенные

 

снимки

 

с

 

больших

 

картин

 

дают

 

нередко

 

более

 

полную

 

иллю

-

зию

 

рельефности

нежели

 

оригиналы

Вы

 

поймете

отчего

 

это

 

происходит

если

 

вспомните

что

 

при

 

уменьшении

 

картины

 

сокращается

 

то

 

обычно

 

большое

 

рас

-

стояние

с

 

которого

 

следует

 

рассматривать

 

изображение

поэтому

 

снимок

 

приоб

-

ретает

 

рельефность

 

уже

 

на

 

близком

 

расстоянии

Что

 

такое

 

стереоскоп

Переходя

 

от

 

картин

 

к

 

объемным

 

предметам

зададим

 

себе

 

вопрос

почему

собственно

предметы

 

кажутся

 

нам

 

объемными

а

 

не

 

плоскими

На

 

сетчатке

 

на

-

шего

 

глаза

 

изображение

 

получается

 

ведь

 

плоское

Каким

 

же

 

образом

 

происходит

 

то

что

 

предметы

 

представляются

 

нам

 

не

 

в

 

виде

 

плоской

 

картины

а

 

телами

 

трех

 

измерений

Здесь

 

действуют

 

несколько

 

причин

Во

-

первых

различная

 

степень

 

освеще

-

ния

 

частей

 

предметов

 

позволяет

 

нам

 

судить

 

об

 

их

 

форме

Во

-

вторых

играет

 

роль

 

напряжение

которое

 

мы

 

ощущаем

когда

 

приспосабливаем

 

глаза

 

к

 

ясному

 

вос

-

приятию

 

различно

 

удаленных

 

частей

 

объемного

 

предмета

все

 

части

 

плоской

 

картины

 

удалены

 

от

 

глаза

 

одинаково

между

 

тем

 

как

 

части

 

пространственного

 

объекта

 

находятся

 

на

 

различном

 

расстоянии

и

чтобы

 

ясно

 

видеть

 

их

глаз

 

дол

-

жен

 

не

 

одинаково

 «

настраиваться

». 

Но

 

самую

 

большую

 

услугу

 

оказывает

 

нам

 

то

что

 

здесь

 

изображения

получаемые

 

в

 

каждом

 

глазу

 

от

 

одного

 

и

 

того

 

же

 

предме

-

та

не

 

одинаковы

В

 

этом

 

легко

 

убедиться

если

 

смотреть

 

на

 

какой

-

нибудь

 

близ

-

кий

 

предмет

попеременно

 

закрывая

 

то

 

правый

то

 

левый

 

глаз

Правый

 

и

 

левый

 

глаз

 

видят

 

предметы

 

не

 

одинаково

в

 

каждом

 

рисуется

 

иная

 

картина

и

 

это

-

то

 

различие

истолковываемое

 

нашим

 

сознанием

дает

 

нам

 

впечатление

 

рельефа

 

(

рис

. 121). 

Теперь

 

представьте

 

себе

 

два

 

рисунка

 

одного

 

и

 

того

 

же

 

предмета

первый

 

изо

-

бражает

 

предмет

каким

 

он

 

кажется

 

левому

 

глазу

второй

 – 

правому

Если

 

смот

-

реть

 

на

 

эти

 

изображения

 

так

чтобы

 

каждый

 

глаз

 

видел

 

только

 «

свой

» 

рисунок

то

 

вместо

 

двух

 

плоских

 

картин

 

мы

 

увидим

 

один

 

выпуклый

рельефный

 

предмет

даже

 

более

 

рельефный

чем

 

объемные

 

предметы

видимые

 

одним

 

глазом

Рас

-

Рис

. 121.

 

Стеклянный

 

куб

 

с

 

пятнами

рассматриваемый

 

левым

 

и

 

правым

 

глазом


background image

сматривают

 

такие

 

парные

 

рисунки

 

при

 

помощи

 

особого

 

прибора

 – 

стереоскопа

Слияние

 

обоих

 

изображений

 

достигалось

 

в

 

прежних

 

стереоскопах

 

при

 

помощи

 

зеркал

а

 

в

 

новейших

 – 

с

 

помощью

 

стеклянных

 

выпуклых

 

призм

они

 

преломля

-

ют

 

лучи

 

так

что

 

при

 

мысленном

 

их

 

продолжении

 

оба

 

изображения

 (

слегка

 

уве

-

личенные

 

благодаря

 

выпуклости

 

призм

покрывают

 

одно

 

другое

Идея

 

стерео

-

скопа

как

 

видим

необычайно

 

проста

но

 

тем

 

поразительнее

 

действие

достигае

-

мое

 

столь

 

простыми

 

средствами

Большинству

 

читателей

без

 

сомнения

случалось

 

видеть

 

стереоскопические

 

фотографии

 

различных

 

сцен

 

и

 

ландшафтов

Иные

быть

 

может

рассматривали

 

в

 

стереоскоп

 

и

 

чертежи

 

фигур

изготовленные

 

с

 

целью

 

облегчить

 

изучение

 

сте

-

реометрии

В

 

дальнейшем

 

мы

 

не

 

будем

 

говорить

 

об

 

этих

 

более

 

или

 

менее

 

обще

-

известных

 

применениях

 

стереоскопа

а

 

остановимся

 

лишь

 

на

 

тех

с

 

которыми

 

многие

 

читатели

вероятно

незнакомы

Наш

 

естественный

 

стереоскоп

 

При

 

рассматривании

 

стереоскопических

 

изображений

 

можно

 

обойтись

 

и

 

без

 

какого

-

либо

 

прибора

надо

 

лишь

 

приучить

 

себя

 

соответствующим

 

образом

 

на

-

правлять

 

глаза

Результат

 

получается

 

такой

 

же

как

 

и

 

при

 

помощи

 

стереоскопа

с

 

той

 

лишь

 

разницей

что

 

изображение

 

при

 

этом

 

не

 

увеличивается

Изобретатель

 

стереоскопа

 

Уитстон

 

первоначально

 

пользовался

 

именно

 

этим

 

естественным

 

приемом

Я

 

прилагаю

 

здесь

 

целую

 

серию

стереоскопи

-

ческих

 

рисунков

 

ПО

степенно

 

возрастающей

 

слож

-

ности

которые

 

советую

 

попытаться

 

рассматривать

 

непосредственно

без

 

стереоскопа

Успех

 

достига

-

ется

 

лишь

 

после

 

ряда

 

упражнений

*)

Начните

 

с

 

рис

. 122 – 

пары

 

черных

 

кружков

Держите

 

их

 

перед

 

глазами

 

и

 

в

 

течение

 

нескольких

 

секунд

 

не

 

сводите

 

взгляда

 

с

 

промежутка

 

между

 

кружками

при

 

этом

 

сделайте

 

такое

 

усилие

словно

 

бы

 

желали

 

рассмотреть

 

предмет

расположенный

 

далее

позади

 

рисунка

Вы

 

уви

-

дите

 

скоро

 

уже

 

не

 

два

а

 

четыре

 

кружка

, – 

кружки

 

раздвоятся

Но

 

затем

 

крайние

 

кружки

 

отплывут

 

далеко

а

 

внутренние

 

сблизятся

 

и

 

сольются

Если

 

вы

 

повторите

 

то

 

же

 

с

 

рис

. 123 

и

 124, 

то

 

в

 

последнем

 

случае

 

в

 

момент

 

слияния

 

увидите

 

перед

 

собой

 

словно

 

внутренность

 

длинной

 

трубы

уходящей

 

вдаль

Рис

. 122. 

Несколько

 

секунд

 

не

 

сводите

 

лаз

 

с

 

промежутка

 

между

 

кружками

 – 

оба

черных

 

кружка

 

сольются

 

в

 

один

г

 

Рис

. 124. 

Когда

 

эти

 

изображения

 

сольются

вы

 

дите

 

перед

 

собой

 

словно

 

внутренность

 

труб

уходящей

 

вдаль

Рис

. 123. 

Повторите

 

то

 

же

 

с

 

этой

 

парой

 

рисунков

Добившись

 

слияния

перейдите

 

к

 

следующему

 

упражнению

.

 

уви

ы

                                                                  

126 

*)

 

Надо

 

заметить

что

 

умение

 

видеть

 

стереоскопически

 – 

даже

 

и

 

в

 

стереоскоп

 – 

дается

 

не

 

всем

 

лю

-

дям

некоторые

  (

например

косоглазые

 

или

 

привыкшие

 

работать

 

только

 

одним

 

глазом

совершенно

 

неспособны

 

к

 

нему

другим

 

оно

 

дается

 

после

 

продолжительного

 

упражнения

наконец

третьи

преиму

-

щественно

 

молодые

 

люди

 

научаются

 

этому

 

очень

 

быстро

 – 

в

 

четверть

 

часа

.

 


background image

Рис

. 125. 

Эти

 

четыре

 

геометрических

 

тела

 

при

 

слиянии

 

изображений

 

кажутся

 

словно

 

парящими

 

в

 

пространстве

Рис

. 126. 

Длинный

уходящий

 

вдаль

 

коридор

.

 

Добившись

 

этого

можете

 

перейти

 

к

 

рис

. 125; 

здесь

 

вы

 

должны

 

увидеть

 

ви

-

сящие

 

в

 

воздухе

 

геометрические

 

тела

Рис

. 126 

представит

 

вам

 

длинный

 

коридор

 

каменного

 

здания

 

или

 

туннель

а

 

на

 

рис

. 127 

вы

 

можете

 

восхищаться

 

иллюзией

 

прозрачного

 

стекла

 

в

 

аквариуме

Наконец

 

на

 

рис

. 128 

перед

 

нами

 

уже

 

целая

 

кар

-

тина

 – 

морской

 

пейзаж

Научиться

 

такому

 

непосредственному

 

рассматриванию

 

парных

 

изображений

 

сравнительно

 

нетрудно

Многие

 

из

 

моих

 

знакомых

 

овладевали

 

этим

 

искусством

 

в

 

короткий

 

срок

после

 

небольшого

 

числа

 

проб

Близорукие

 

и

 

дальнозоркие

но

-

сящие

 

очки

могут

 

не

 

снимать

 

их

а

 

смотреть

 

на

 

изображения

 

так

как

 

рассматри

-

вают

 

всякую

 

картину

Пробуйте

 

придвигать

 

или

 

отодвигать

 

от

 

глаз

 

рисунки

пока

 

не

 

уловите

 

надлежащего

 

расстояния

Во

 

всяком

 

случае

 

нужно

 

проделывать

 

опыты

 

при

 

хорошем

 

освещении

 – 

это

 

сильно

 

способствует

 

успеху

Рис

. 127. 

Рыбка

 

в

 

аквариуме

.

Научившись

 

рассматривать

 

без

 

стереоскопа

 

воспроизведенные

 

здесь

 

рисун

-

ки

можете

 

воспользоваться

 

приобретенным

 

навыком

 

для

 

рассматривания

 

вооб

-

ще

 

стереоскопических

 

фотографий

обходясь

 

без

 

специального

 

прибора

Те

 

сте

-

реоскопические

 

снимки

которые

 

приведены

 

далее

 

на

 

рис

. 129 

и

 132, 

тоже

 

можно

 

попытаться

 

рассматривать

 

простым

 

глазом

Не

 

надо

 

только

 

чрезмерно

 

увлекать

-

ся

 

этим

 

упражнением

чтобы

 

не

 

утомить

 

глаза

 

127


background image

Рис

. 128. 

Стереоскопический

 

ландшафт

 

моря

.

Если

 

вам

 

не

 

удается

 

приобрести

 

способность

 

управлять

 

своими

 

глазами

вы

 

можете

за

 

неимением

 

стереоскопа

пользоваться

 

стеклами

 

очков

 

для

 

дальнозор

-

ких

надо

 

подклеить

 

их

 

под

 

отверстия

 

в

 

картоне

 

так

чтобы

 

смотреть

 

только

 

че

-

рез

 

внутренние

 

края

 

стекол

между

 

рисунками

 

следует

 

поместить

 

какую

-

нибудь

 

перегородку

С

 

помощью

 

этого

 

упрощенного

 

стереоскопа

 

вы

 

вполне

 

достигнете

 

цели

Одним

 

и

 

двумя

 

глазами

 

На

 

рис

. 129, 

а

 

воспроизведены

 

фотографии

изображающие

 

три

 

аптечные

 

склянки

 

как

 

будто

 

одинаковых

 

размеров

Как

 

бы

 

внимательно

 

вы

 

ни

 

рассматри

-

вали

 

эти

 

изображения

вы

 

не

 

обнаружите

 

между

 

склянками

 

никакой

 

разницы

 

в

 

размерах

А

 

между

 

тем

 

разница

 

существует

и

 

весьма

 

значительная

Склянки

 

кажутся

 

равными

 

только

 

потому

что

 

находятся

 

не

 

на

 

одинаковом

 

расстоянии

 

от

 

глаза

 

или

 

от

 

фотографического

 

аппарата

крупная

 

склянка

 

удалена

 

больше

чем

 

мелкие

Но

 

какие

 

именно

 

из

 

трех

 

изображенных

 

склянок

 

ближе

какие

 

дальше

Это

 

невозможно

 

определить

 

простым

 

рассматриванием

 

изображений

Задача

однако

легко

 

решается

если

 

обратиться

 

к

 

услугам

 

стереоскопа

 

или

 

к

 

помощи

 

того

 

стереоскопического

 

зрения

 

без

 

аппарата

о

 

котором

 

сейчас

 

говори

-

лось

Тогда

 

вы

 

отчетливо

 

увидите

что

 

из

 

трех

 

склянок

 

крайняя

 

левая

 

ближе

 

средней

которая

 

в

 

свою

 

очередь

 

ближе

 

правой

Истинное

 

соотношение

 

размеров

 

склянок

 

показано

 

на

 

рис

. 129, 

б

Еще

 

более

 

поразительный

 

случай

 

имеем

 

на

 

рис

. 129, 

в

Вы

 

видите

 

воспроиз

-

ведение

 

фотографий

 

ваз

свечей

 

и

 

часов

причем

 

обе

 

вазы

 

и

 

обе

 

свечи

 

кажутся

 

совершенно

 

одинаковых

 

размеров

В

 

действительности

 

же

 

между

 

ними

 

огромная

 

разница

 

в

 

размерах

левая

 

ваза

 

чуть

 

не

 

вдвое

 

выше

 

правой

а

 

левая

 

свеча

 

гораздо

 

ниже

 

часов

 

и

 

правой

 

свечи

 (

рис

. 129, 

г

). 

При

 

стереоскопическом

 

рассматривании

 

тех

 

же

 

снимков

 

сразу

 

обнаруживается

 

причина

 

метаморфозы

предметы

 

не

 

вы

-

строены

 

в

 

одну

 

шеренгу

а

 

размещены

 

на

 

различных

 

расстояниях

крупные

 – 

дальше

мелкие

 – 

ближе

Преимущество

 

стереоскопического

, «

двуглазого

» (

бинокулярного

зрения

 

перед

 «

одноглазым

» 

выступает

 

здесь

 

с

 

большой

 

убедительностью

5)

Простой

 

способ

 

разоблачать

 

подделки

 

Имеются

 

два

 

совершенно

 

одинаковых

 

рисунка

например

 

два

 

равных

 

черных

 

квадрата

Рассматривая

 

их

 

в

 

стереоскоп

мы

 

увидим

 

один

 

квадрат

ничем

 

не

  

 

128