Optikai csalódások
Érdekességek az optika világából
Az embert az idők kezdete óta vonzották a fényjelenségek. A tűz, a csillagok, a délibáb mind arra ösztökélték elődeinket, hogy foglalkozzanak eme látványos tudománnyal, az optikával. Olyan nagy tudósok érdeklődését nyerte el, mint Euklidész, Kepler vagy Newton.
Az optikát négy részre osztjuk:
geometriai, melyben a fény útjába kerülő akadályok nagyobbak a hullámhossznál,
Geometriai, vagy sugároptika
fizikai, ahol a hullámhossz nagyságrendjébe tartozó akadályokkal találkozik a fény,
Geometriai, vagy sugároptika
hirdetés
kvantum, amikor a fény hullámenergiája kölcsönhatásba lép az anyaggal,
Kvantumoptika
illetve egyéb mindennapi, például fiziológiai, vagy ennek éppen ellentéte a futurisztikus szemmel nézett relativitáselmélet tartozik.
Nem szabad megfeledkeznünk az optika azon ágáról sem, mely látványos, ámulatba, néha kétségbe ejtő, de mindenképp figyelemre méltó.
A szivárvány
Elsőként tekintsük a természet egyik leglátványosabb jelenségét a szivárványt. Szivárvány akkor látható, ha az előttünk lévő esőcseppekre a mögöttünk lévő Nap rásüt. A beeső fehér fény a cseppekbe jutáskor színeire bomlik, majd ezek a csepp falán részben visszaverődnek. Azt, hogy milyen élesen látjuk a szivárványt, a vízcseppekről visszaverődő, szemünkbe érkező fény beesési szöge határozza meg.
Szivárvány
A hó
Mindannyian gyönyörködtünk már fehér, hófödte tájban, de vajon a hó színe valóban fehér? Ha megvizsgáljuk az apró hópelyheket, láthatjuk, hogy ezek átlátszó jégkristályok, amelyek szabályos hatszög alakban helyezkednek el. Az ilyen felületen a fénysugár szétszóródik, ezáltal a felület átlátszatlanná válik. A mindennapi életben is találkozhatunk hasonló jelenségekkel. Például ez az oka annak, hogy, ha átlátszó üveget összetörünk, átlátszatlan fehér port kapunk. Ez az effektus piros üveg esetén is igaz.
Havas táj, hópehely
A következőkben nézzünk néhány optikai csalódást, melyek felhívják a figyelmünket arra, hogy sokszor érdemes a dolgok mögé látnunk.
Zöllner-illúzió
A Zöllner-illúzió az, amikor párhuzamos vonalakat nem párhuzamosnak látjuk. Ennek oka, hogy az elrendezés sok olyan elemet tartalmaz, amely a nézőpont érzékeltetésére szolgál, ezért a szemünk mindenképpen perspektivikusnak akarja érezni. Ekkor azt agyunk úgy érzi, ilyen képet csak széttartó, vagyis nem párhuzamos egyenesek adhatnak.
Zöllner-illúzió
Ponzo-illúzió
A Ponzo-illúzió akkor jön létre, mikor két azonos nagyságú alakzatot nem egyenlőnek látunk, a körülöttük elhelyezkedő térbeli hatások miatt. Ez azon alapul, hogy méret feltételezésünket a látszólagos távolság határozza meg. A keret effektus is hozzá járul az illúzióhoz, mely szerint egy tárgy tényleges mérete befolyásolható egy körülzáró határ vagy egy keret közelségével.
Ponzo-illúzió
Az Ames (Ejtsd: Émsz) szoba azt szemlélteti, hogy az észlelt távolság milyen hatással van a látszólagos méretre. Ekkor a megfigyelőt becsapjuk azzal, hogy a látószögek különbsége nem a távolságbeli különbségeknek köszönhető.
A "kávéház fala" néven ismert optikai trükkre többféle magyarázat is létezik. Az egyik magyarázat szerint, ha fényes fehér mező csatlakozik matt feketéhez, a határvonalukat úgy érzékeljük, mintha az a fekete mezőbe tolódna el.
hirdetés
Egy másik magyarázat az úgynevezett árnyalatindukció, amelynek értelmében a világos és sötét csempék vízszintes irányú váltakozása a fal vízszintes csíkjai mentén, finom eltéréseket okoz. A harmadik és egyben legelterjedtebb magyarázat, hogy a receptív mező elfogadott modelljét használja fel.
Ez lehet a magyarázat a következő képekre is, melyeken az azonos színeket látszólag különbözőnek látjuk.
A képen egy rózsaszín "X"-et láthatunk: az X mindkét pálcikája bizony ugyanolyan színű. A trükk abban rejlik, hogy agyunk máshogy dolgozza fel azt a rózsaszínt, amely mellett fehér van és máshogy azt, amely mellett zöld.
E kép esetén, az "A" és "B" mezővel ugyanez a helyzet, mindkettő ugyanolyan szürke, mégis másnak látjuk őket.
Az optikai paradoxonokat számos művész is megjeleníti művesiben. Például M.C. Escher (Ejtsd: em szí eser) egyik legismertebb műve a Vízesés című litográfia, mely a lehetetlen háromszög problémáját dolgozza fel. Megoldása igen egyszerű: ha megépítjük ezt a várat és nem szemből, hanem oldalról nézzük, láthatjuk, hogy az elemek egymáshoz képest tagoltak.
M.C. Escher: Vízesés
hirdetés
A mai kor neves optikai csalói Julian Beever (Ejtsd: Dzsulien Bívör) és Kurt Wenner. Ők nem csak látványos, gyönyörű, de meghökkentő, néha félelmetes műveikkel kápráztatnak el bennünket.
