Размер Солнца и Луны при восходе и закате

Размещено на http://www.allbest.ru/

Доклад

Предмет: Физика

Тема: Размер Солнца и Луны при восходе и закате

Рига 2010

Почему Луна при восходе и закате выглядит большим? Она ближе к нам утром или вечером? Нет. Это оптическая иллюзия. Впервые эту иллюзию продемонстрировал итальянский психолог Марио Понцо в 1913 году. Он предложил, что мозг человека определяет размер объекта по его фону. Понцо нарисовал два одинаковых отрезка на фоне двух сходящихся линий, наподобие уходящего вдаль железнодорожного полотна (рисунок №1). Верхний отрезок кажется крупнее, поскольку мозг интерпритирует сходящиеся линии как две параллельные линии, сходящиеся на расстоянии. Поэтому нам кажется, что верхний отрезок расположен дальше, и пологаем что его размер больше. Кроме сзодящихся линий силу эффекту добавляет уменьшающееся расстояние между промежуточными горизонтальными отрезками.

Некоторые исследователи полагают, что лунная иллюзия является примером иллюзии Понцо, в которой деревья. Дома и другие детали ландшафта играют роль сходящихся линий. Объекты переднего плана заставляют наш мозг думать, что Луна больше, чем она есть на самом деле.

Иллюзий Луны - проявляется в том, что когда она находится близ горизонта, нам кажется что она примерно в полтора раза больше чем она находится на небе, хотя её изображения на сетчатке глаза в центральной проэкции в обоих случаях равны между собой. В действительности Луна, так же как и Солнце, занимает значительно меньшую часть видимого неба, чем кажется большинству из нас.

Угловой размер проекции Луны на сетчатку почти точно равен 0,5°. Близкий к этой величине угловой размер имеет и объект, равный приблизительно 6 мм и удаленный от глаза на 76 см. Но если держать этот объект на правильном расстоянии, его величины достаточно для того, чтобы полностью закрыть проекцию Луны. Размер видимого нами объекта может быть определён либо через его угловой размер (угол, который образуют входящие в глаз лучи от краёв объекта) либо через его физический размер (реальный размер, например в метрах). Эти два понятия различаются с точки зрения человеческого восприятия. Например, угловые размеры двух одинаковых объектов, помещённых на расстоянии 5 и 10 метров от наблюдателя, различаются почти в два раза, однако, нам, как правило, не кажется, что ближний объект в два раза больше. И наоборот, если более удалённый объект имеет тот же угловой размер, что и более близкий, мы будем его воспринимать как в два раза больший. На данный момент не достигнуто согласия по вопросу, из-за чего Луна кажется больше у горизонта - из-за большего воспринимаемого углового размера или из-за большего воспринимаемого физического размера, то есть кажется ли она как находящаяся ближе или как увеличившаяся в размере. Тоже самое происходит и с Солнцем.

Теория о роли конвергенции глаз

В 1940-х годах Боринг и в 1990-х Судзуки предложили объяснение иллюзии Луны, согласно которому, кажущаяся величина Луны зависит от степени конвергенции глаз наблюдателя. То есть иллюзия Луны - это результат усиления импульсов к конвергенции глаз, возникающих у наблюдателя, когда он поднимает взгляд наверх (чтобы посмотреть на Луну в зените), а глаза сами по себе стремятся дивергировать. Из-за того, что конвергенция глаз является одним из признаков близости объекта, наблюдателю кажется, что объект высоко в небе меньше по размеру. В одном из экспериментов Холуэй и Боринг просили испытуемых сравнить воспринимаемую ими величину Луны с одним из световых дисков, спроецированных на расположенный рядом с ними экран. В первой серии эксперимента испытуемые сидели на стуле. Наблюдая за Луной, находящейся близ горизонта (на уровне глаз наблюдателя), они выбирали диск, который значительно превосходил по величине тот, который они выбирали, когда наблюдали за Луной, находящейся в зените (подняв глаза под углом 30°). Во второй серии испытуемые наблюдали за Луной лёжа на столе. Когда они лежали на спине и смотрели на Луну в зените или когда они были вынуждены были закидывать голову назад и поднимать глаза вверх, чтобы из положения на спине увидеть Луну на горизонте, результаты были противоположными. Луна близ горизонта казалась им меньше по величине, чем Луна в зените.Противники данной гипотезы утверждают, что иллюзия увеличенной Луны быстро затухает при увеличении высоты светила над горизонтом, когда необходимость запрокидывать голову и поднимать глаза вверх ещё не возникает. Тоже самое происходит и с солнцем.

По теории относительного размера воспринимаемый размер зависит не только от размера на сетчатке, но и от размеров остальных объектов в поле зрения, которые мы наблюдаем одновременно. При наблюдении Луны близко к горизонту мы видим не только Луну, но и другие объекты, на фоне которых спутник Земли кажется больше, чем есть на самом деле. Когда же Луна находится в небе, бескрайние просторы неба заставляют её выглядеть меньше. Данный эффект был продемонстрирован психологом Германом Эббингаузом. Круг, окружённый маленькими кругами, представляет собой Луну у горизонта и окружающие её маленькие объекты (деревья, столбы и т.п.), а круг, окружённый более крупными объектами, представляет собой Луну в небе. При том, что оба центральных круга имеют одинаковый размер, многим людям кажется, что правый круг на картинке больше. Этот эффект может проверить каждый, вынеся из комнаты во двор какой-нибудь крупный предмет (например, стол). На открытом пространстве он будет выглядеть явно меньше, чем в помещении. Противники данной теории указывают на то, что пилоты самолётов тоже наблюдают данную иллюзию, хотя в их поле зрения наземных объектов нет. Тоже самое происходит и с солнцем.

оптический иллюзия конвергенция проекция

Рис. 1

Размещено на Allbest.ru