Занимательная физика. Книга 1

Этот курьез находит себе объяснение в физиологии зрения. В данном случае ваш левый глаз был направлен через трубку на интересующий вас отдаленный предмет. Хрусталик этого глаза, автоматически приспособляясь, установился на этот отдаленный предмет. Но механизм приспособления глаза таков, что как устанавливается хрусталик одного глаза – точно так же устанавливается и хрусталик другого глаза. В нашем опыте и правый глаз установился на далекое расстояние, вследствие чего изображение ладони он видит неясно. Словом, левым глазом мы ясно видим отдаленный предмет, правым – неясно видим руку. При соединении обоих изображений в сознании получается такое впечатление, словно мы видим отдаленный предмет через заслоняющую его ладонь.

Для чего надо «смотреть в оба»?

Выражение «смотри в оба!» кажется нам чисто фигуральным, не имеющим под собой реальных оснований. В самом деле, так ли уж важно смотреть непременно двумя глазами? Неужели одним глазом мы видим хуже, чем двумя?

Вместо ответа посоветуем читателю проделать такой опыт.

Привяжите к нитке кольцо и подвесьте его к столовой лампе; чтобы кольцо не вертелось, лучше подвесить его на двух нитках. Вооружитесь карандашом, в который перпендикулярно воткнута булавка. Теперь станьте так, чтобы кольцо видно было вам боком, и, закрыв один глаз, попробуйте ввести булавку в кольцо. Кажется, нехитрая задача, – однако вы выполните ее разве лишь после десятой или даже после двадцатой попытки! Вы будете делать самые грубые ошибки в оценке расстояния между вами и кольцом. Но стоит вам открыть правый глаз, чтобы сразу же исполнить требуемое.

Рис. 131. Игра в кольцо.

Этот любопытный опыт, который можно видоизменять на самые разнообразные лады, лучше всяких рассуждений показывает, для чего нам нужно «смотреть в оба»: только зрение обоими глазами дает нам возможность правильно оценивать расстояния.

Но если так – спросит читатель, – то почему же стрелóк целится всегда одним глазом, закрывая другой? Очень просто: при прицеле нам нужно точное знание не расстояния, а направления; другой глаз мешает правильно взять направление, и стрелóк поступает вполне рационально, закрывая его.

Идея стереоскопа

Почему, собственно, мы видим предметы телесными, а не плоскими? Ведь на сетчатке нашего глаза получается плоское изображение. Каким же образом происходить то, что предметы представляются нам не в виде плоской картины, а рельефно, как тела трех измерений?

Здесь действует целый ряд причин – не столько физиологического, сколько психологического характера. Во-первых, различная степень освещения частей предметов позволяет нам судить об их форме. Во-вторых, большее или меньшее напряжение, которое мы ощущаем, когда приспособляем глаза к ясному восприятию различно удаленных предметов. Но самую большую услугу оказывает нам в этом отношении то, что мы смотрим не одним, а двумя глазами, при чем изображения, получаемые в каждом глазу от одного и того же предмета, неодинаковы. В этом легко убедиться, если смотреть на какой-нибудь близкий предмет, попеременно закрывая то правый, то левый глаз.

Обыкновенно мы мало обращаем внимания на это различие; нам кажется, что два глаза лишь расширяют поле нашего зрения – и только: существенной же разницы в зрении одним и двумя глазами мы не замечаем. Но это не так, и простой опыт с кольцом, который мы только что описали, показал нам, как много мы выгадываем, смотря «в оба».

Итак, правый и левый глаз видят предметы неодинаково; в каждом рисуется иная картина, – и это-то различие, истолковываемое нашим сознанием, дает нам впечатление рельефа.

Теперь представьте себе два рисунка одного и того же предмета: первый изображает предмет, каким он кажется правому глазу, второй – левому. Если, приставив к глазам трубки, смотреть на эти изображения так, чтобы каждый глаз видел свой рисунок, то вместо двух плоских картин мы, при известном усилии воображения, увидим один выпуклый, рельефный предмет.

Перед нами зародыш того прибора, который так распространен ныне под названием стереоскопа[31].

Рис. 132. Как один и тот же кубик кажется правому и левому глазу. Если смотреть на рисунок так, чтобы каждый глаз видел лишь «свое» изображение, то кубик покажется телесным.

Но такой простейший стереоскоп имеет существенный недостаток: чтобы каждым глазом видеть лишь одно изображение, нужно известное усилие глазных мускулов, а этого не все могут достигнуть. Надо, следовательно, как-нибудь облегчить слияние изображений; это достигается в прежних стереоскопах при помощи зеркал, а в новейших – при помощи стеклянных выпуклых призм: они преломляют лучи так, что при мысленном продолжении их оба изображения покрывают одно другое. Вот и все устройство стереоскопа. Как видим, идея его необычайно проста, и тем более поразительным должен казаться нам эффект, достигаемый столь простыми средствами.