Оборудование: два карандаша, шнур
B прошлом опыте наблюдатель, глядя на удаленный предмет, видел двойное изображение близкого предмета (и наоборот). Такое двоение называется физиологическим двоением. Образ предмета удвоен потому, что его изображение попадает на участки сетчатки обоих глаз, не связанные между собой в нервной системе так, чтобы из двух изображений состаълялся один образ.
O подобных участках говорят, что они «не корреспондируют» (не связаны между собой). Наблюдателю кажется, что изображения (попадающие на такие участки) принадлежат предметам, находящимся в различных точках пространства.Опыт легко провести хотя бы с помощью двух карандашей. Держите один, согнув руку (кончик карандаша должен быть на уровне глаз на расстоянии примерно 35 сантиметров ог них); другой карандаш держите в вытянутой руке (кончик его чуть выше уровня глаз). Оба карандаша располагаются примерно на одной линии. Глядя на ближний карандаш, вы увидите, что дальний в это время двоится. Переведите взгляд на дальний — он будет виден одиночно, а ближний покажется удвоенным.
B большей или меньшей степени двоятся почти все окружающие вас предметы, за исключением того, на котором вы фиксируете взгляд, но двоение не заметно потому, что окружающие предметы воспринимаются малочувствительным к двоению боковым зрением. K тому же вы привыкли к такому двоению и не обращаете на него внимания.
Конец трехметрового шнура прикрепите к стулу, или к ручке двери, или дайте кому-нибудь в руки. Другой конец приложите к собственному носу. Смотрите на дальний конец шпагата. Вы замечаете, что ближняя к вам часть шнура «раздвоилась», причем двоение тем меньше, чем дальше данный участок шпагата, так что весь он образует перевернутую букву V.
A теперь переведите взгляд на какой-нибудь близкий участок шнура. Этот участок не будет раздваиваться, а весь остальной шпагат покажется удвоенным, причем в целом он будет похож на букву X.
A когда вы посмотрите на ближайший участок шпагата, то весь он примет форму буквы V с вершиной у вашего носа.Иногда этог опыт сразу не получается, приходится потренироваться. Бывает, что на время такого опыта
Рис. 26.1. Если смотреть таким образом на отдаленный предмет, кажется, что между кончиками пальцев плавает «дополнительный
палец».
один глаз самопроизвольно выключается — тогда двоения, конечно, не произойдет. Если вам все же не удалось получить описанный выше результат, обратитесь к окулисту для проверки бинокулярного зрения.
Есть еще один интересный способ получить заметное физиологическое двоение. Смотрите на удаленный предмет и держите в это время пальцы, как показано на рис. 26.1. Вы увидите плавающий между вашими пальцами «дополнительный палец».
Экспонат для выставки
Отработайте опыт со шнуром и демонстрируйте его желающим. Начертите схемы, показывающие, как возникает двоение. C помощью двух предметов — близкого и далекого — можно показать двоение.
Оборудование: колышки на подставках, лист фанеры или плотного картона
Человек смотрит одновременно двумя глазами, но видит каждый предмет как один; в мѳзгу два изображения сливаются в одно.Такое зрение называется бинокулярным одиночным зрением. Ho назвать — не значит объяснить, а объяснение здесь непростое. Например, неясно, почему двоение нефиксируемых предметов не мешает человеку ориентироваться (вы наблюдали это в предыдущем опыте). Быть может, на самом деле положение этих предметов в пространстве воспринимает только один глаз?
Нет, при бинокулярном зрении оба глаза воспринимают все направления в пространстве одновременно— как один воображаемый «циклопический» глаз, расположенный примерно в переносице, то есть на середине линии, соединяющей зрачки реальных глаз.
Уложите лист фанеры или картона длиной около 120 сантиметров на журнальный столик или просто устройтесь у достаточно длинного стола, как показано на рис.
27.1. У дальнего края стола на средней линии (против носа наблюдателя) поставьте высокий зеленый колышек. Bo время опыта голова наблюдателя должна быть совершенно неподвижной [17].Сначала наблюдатель прикрывает левый глаз и смотрит на зеленый колышек правым глазом. Экспериментатор ставит на стол короткий голубой колышек и двигает его по указаниям наблюдателя так, чтобы голубой колышек был виден на одной линии с зеленым. При этом расстояние между глазом и голубым колышком должно быть около 30 сантиметров. После этого наблюдатель закрывает правый глаз (голова неподвижна!) и экспериментатор устанавливает короткий красный колышек так, чтобы он был виден на одной линии с зеленым.
Рис. 27.1. Наблюдатель показывает под столом место, против которого, как ему кажется, находятся колышки. Он не видит своей указки и делает все на ощупь. Экспериментатор отмечает указанное место, например, положив на него кусочек бумаги.
Затем наблюдатель открывает оба глаза и смотрит на дальний колышек. Он видит перед собой не два, а три коротких колышка, причем средний из них имеет смешанную красно-синюю окраску и за ним виден высокий зеленый колышек. Несуществующий средний колышек виден дальше, чем два крайних, — примерно на середине расстояния от глаз до зеленого колышка. Проверьте это, предложив наблюдателю показать концом линейки под столом то место, над которым стоят крайние и средний колышки.
Ha самом деле никакого среднего колышка, конечно, нет, но наблюдатель его видит столь же ясно, как и те, что реально существуют. Впрочем, экспериментатор должен заметить, что положение реальных коротких колышков наблюдатель также указывает неверно: когда открыты оба глаза и взгляд направлен на далекий предмет, близкие предметы видны не там, где они находятся на самом деле. Достаточно наблюдателю прикрыть один глаз, и средний колышек исчезает, а короткие становятся на свои места.
Вы можете проделать еще несколько опытов с вашей установкой.
Поставьте высокий колышек близко, а короткие установите у дальнего края стола. Поочередно смотрите каждым глазом так, чтобы для правого глаза на одной линии с зеленым был красный колышек, а для левого — голубой. Исследуйте другие варианты.Экспонат для выставки
Эту же установку можно демонстрировать посетителям. Для объяснения результатов опыта сделайте схему бинокулярной проекции по рис. 27.2.
Рис. 27.2. Правый глаз (ПГ) и левый глаз (ЛГ) направлены на зеленый колышек (3), более высокий, чем два других. Синий колышек (C) стоит в том месте, где он при взгляде одним правым глазом находится на одной линии с зеленым. Красный колышек (K) установлен тоже по одной линии с зеленым, но при закрытом правом глазе. ЦГ — «циклопический глаз» бинокулярного зрения, то есть одиночный образ, в котором сливаются изображения из правого и левого глаза. Пунктиром показаны места, в которых видятся колышки относительно неподвижной головы наблюдателя; ЛКСЗ — это ложный красно-сине-зеленый колышек, который виден прямо по средней линии; ЛК — ложный красный^> образ, принадлежащий только правому глазу; ЛС — ложный синий — левому глазу. Можете это проверить, прикрыв поочередно сначала один глаз, затем другой. Попробуйте разобраться, почему видны ложные колышки.
Оборудование: кусок картона с отверстием и натянутой поперек нитью, набор парных фигур, полоска картона
Ha сетчатке каждого глаза формируется собственное изображение наблюдаемого предмета, но обоими глазами мы видим одиночный образ этого предмета. Как сливаются два изображения в один образ? Быть может, одно изображение или части обоих изображений «выключаются» (подавляются)? Или изображения полностью соединяются? B зависимости от свойств каждого изображения происходит в той или иной мере и одно, и другое, и третье.
Результаты опытов по исследованию бинокулярного зрения зависят прежде всего от того, как работает зрение наблюдателя. У разных людей все получится немного по-разному, в зависимости от способности глаз к конвергенции, остроты зрения каждого глаза и многого другого.
Ho в главном результаты у всех будут сходными — надо лишь тщательно подготовить фигуры, которые вы будете наблюдать.Возьмите кусок картона с квадратным отверстием (сторона квадрата 36 миллиметров). За отверстием натяните вертикально пересекающую его по центру узкую полоску черной бумаги (нить). Смотреть надо на нить — во время опыта она должна быть видна одиночно.
Ha столе установите пару фигур (например, такую, как на рис. 28. 1). Плавно приближайте и удаляйте от себя картон с отверстием, пока не найдете то положение, при котором нить видна одиночно, а обе фигуры накладываются одна на другую, сливаются.
Разберитесь в том, как это получается. Прищурьте левый глаз — вы обнаружите, что правый видит нить и за ней левую фигуру (ЛФ), прикрыв правый глаз, вы увидите нить и правую фигуру (ПФ); разобраться вам поможет схема на рис. 28. 2.
Bo время опыта фигура видна не очень четко, так как глаза фокусируют изображение нити, которая находится ближе. Тем не менее слияние (или по крайней мере совмещение) происходит, а после некоторой тре-
P и с. 28. 1. Фиксируя черную нить, подберите такое расстояние между картонным щитком в ваших руках и листом с фигурами, при котором обе фигуры окажутся наложенными одна на другую.
нировки человек, особенно молодой, сможет четко видеть и фигуры и нить.
Соперничество фигур. Изготовьте пару фигур, обозначенную буквой A на рис. 28.3. Сторона каждого квадрата — около 5 сантиметров, промежуток между ними — примерно 2,5 сантиметра. Установите их, как показано на рис. 28. 1, и проведите опыт.
Рис. 28. 2. Правый глаз (ЯГ) видит нить и (на той же линии) левую фигуру (ЛФ); правая заслонена краем щитка. Левый глаз (ЛГ) видит нить и правую фигуру (ПФ). Когда линии зрения