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《趣味物理學(xué)》在線閱讀——第9章 一只眼睛和兩只眼睛的視覺(19-27)(5)

來(lái)源:百度文庫(kù) 2010-08-17 10:01:52

中考真題

云分校

9.23 白的和黑的

  請(qǐng)從遠(yuǎn)處向圖128望去,告訴我下面的黑點(diǎn)跟上面隨便哪一個(gè)黑點(diǎn)之間的空隙里,能夠容納得下幾個(gè)一樣大小的黑點(diǎn)——四個(gè)呢還是五個(gè)?我想你一定會(huì)很快回答,放四個(gè)太寬,放五個(gè)怕又放不下。

  但是,假如我現(xiàn)在告訴你,說(shuō)那個(gè)空隙里一共只能夠容納三個(gè)黑點(diǎn),不能夠再多放了,你一定不會(huì)相信。那么就請(qǐng)你拿一條紙條或者兩腳規(guī)去量一下,證明我的話并沒有錯(cuò)。

  這里黑色的一段距離在我們的眼睛里看去覺得比同樣長(zhǎng)短的白色的一段距離短,這個(gè)錯(cuò)覺叫做“光滲現(xiàn)象”。這個(gè)現(xiàn)象是由于我們眼睛不夠完善所產(chǎn)生的,因?yàn)槲覀兊难劬θ绻?dāng)做一種光學(xué)儀器來(lái)說(shuō),還不能夠百分之百地適應(yīng)光學(xué)的嚴(yán)格要求。眼睛里折射光線的介質(zhì)在眼球網(wǎng)膜上造成的像的輪廓,比不上在校準(zhǔn)得很好的照相機(jī)的毛玻璃上所得到的那么清楚:由于所謂“球面像差”作用的結(jié)果,在每個(gè)光亮的輪廓外面有一圈光亮的鑲邊圍繞著,這鑲邊就會(huì)把這輪廓在眼球網(wǎng)膜上放大,結(jié)果使得光亮的部分看起來(lái)仿佛比跟它相等的黑色部分大了。

  大詩(shī)人歌德,是一個(gè)自然現(xiàn)象的精細(xì)的觀察者(雖然不一定是一個(gè)足夠深入的理論物理學(xué)家),在他的“論顏色的科學(xué)”里,寫過(guò)下面的一段話:

  深顏色的東西看起來(lái)要比同樣大小的鮮明顏色的東西小。假如把畫在黑色背景上的白圓點(diǎn)跟畫在白色背景上的同樣大小的黑圓點(diǎn)同時(shí)放在一起看,會(huì)覺得黑圓點(diǎn)要比白圓點(diǎn)小1/5。假如把黑圓點(diǎn)適當(dāng)?shù)胤糯,那么兩種圓點(diǎn)看起來(lái)就仿佛相等了。一彎新月看起來(lái)仿佛是比月面的陰暗部分(有時(shí)候它是可以看得出的)有更大直徑的圓的一部分。穿深色衣服的人,要比他穿鮮明顏色衣服的時(shí)候顯得瘦些。從門框后面看一只燈,可以看到正對(duì)那燈的門框旁邊仿佛缺了一些。放在燭光前面的一支尺,在正對(duì)燭光的地方顯出有一個(gè)凹痕。日出和日落的時(shí)候,地平線上都仿佛有一個(gè)凹陷似的。

  歌德的這些觀察,大體上都是正確的,只有一點(diǎn),就是白圓點(diǎn)并不一定比黑圓點(diǎn)大幾分之幾。這個(gè)差數(shù)是隨著我們看這兩個(gè)圓點(diǎn)的距離的增加而提高的。下面我們就可以明白為什么是這樣了。

  試把圖128移得遠(yuǎn)些,那么你所得到的錯(cuò)覺也就更加厲害,更加驚人。這個(gè)解釋是那鑲邊的闊度總是不變的;因此,假如它在近距離的時(shí)候把光亮部分加闊了10%,那么在遠(yuǎn)距離的地方當(dāng)形象的本身減小了的時(shí)候,這加闊的就不只是10%,而會(huì)是加闊了30%或50%了。

  我們眼睛的這個(gè)特點(diǎn),一般還解釋了圖129的那個(gè)奇怪的性質(zhì)。這個(gè)圖當(dāng)你近看的時(shí)候,看見的是黑色背景上的許多白圓點(diǎn)。但是如果你把書移到比較遠(yuǎn)的地方,從2-3步遠(yuǎn)的地方,或者,假如你的目力好的話,就從6-8步遠(yuǎn)的地方向它望去,這圖就完全變了一個(gè)樣子:你看到的已經(jīng)不是白圓點(diǎn),而是象蜂房一樣的白色的六角形了。

  有人把這個(gè)錯(cuò)覺用光滲現(xiàn)象來(lái)解釋;但當(dāng)我發(fā)現(xiàn),雖然光滲現(xiàn)象不會(huì)把黑圓點(diǎn)放大,只會(huì)縮小,可是白底上的黑圓點(diǎn)從遠(yuǎn)地方看仍舊會(huì)象六角形,這個(gè)說(shuō)法就不能使我滿意了。我們應(yīng)該說(shuō),關(guān)于視覺上的錯(cuò)覺,現(xiàn)在所有的解釋都不能夠認(rèn)為十分完備的,許多錯(cuò)覺甚至到現(xiàn)在還沒有找到它的解釋。

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