Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Перельман Я. И. - Занимательная физика. Книга 1 - 1983.pdf
Скачиваний:
75
Добавлен:
24.07.2017
Размер:
6.74 Mб
Скачать

ГЛАВА СЕДЬМАЯ

ЛУЧИ СВЕТА

Пойманные тени

Ой, тени, тени черные, Кого вы не нагоните? Кого не перегоните?

Вас только, тени черные, Нельзя поймать – обнять!

Некрасов

Прадеды наши умели если не ловить свои тени, то извлекать из них пользу: с помощью теней рисовали «силуэты» – теневые изображения человеческой фигуры.

В наши дни благодаря фотографии каждый имеет возможность получить свой портрет или запечатлеть; черты дорогих ему людей. Но в XVIII веке люди не были так счастливы: портреты, заказываемые художникам, стоили больших денег и были доступны лишь немногим. Вот почему так распространены были силуэты: до известной степени они заменяли тогда современные фотографии. Силуэты – пойманные и закрепленные тени. Они получались механическим путем и в этом отношении напоминают противоположную им светопись. Мы пользуемся светом, предки наши для той же цели пользовались его отсутствием –

тенью.

90

Рис. 87. Старинный способ получения силуэтных портретов.

 

Как зарисовывались силуэты, понятно из рис. 87. Голову поворачивали так, чтобы тень давала характерный профиль, и обводили карандашом ее очертания. Затем контур заливали тушью, вырезали и наклеивали на белую бумагу; силуэт готов. При желании уменьшали его с помощью особого прибора – пантографа

(рис. 88).

Не думайте, что простой темный абрис не может дать представления о характерных чертах оригинала. Напротив, удачный силуэт отличается иногда поразительным сходством с оригиналом (рис. 89). Эта особенность теневых изображений – при простоте контуров давать сходство с оригиналом – заинтересовала некоторых художников, которые стали рисовать в таком роде целые сцены, ландшафты и т. п. Постепенно рисование силуэтов создало целую школу художников1).

Рис. 88. Уменьшение силуэтного портрета.

Рис. 89. Силуэт Шилле-

 

ра (1780 г.).

Курьезно происхождение самого слова «силуэт»: оно заимствовано от фамилии французского министра финансов середины XVIII века Этьена де Силуэт, призывавшего своих расточительных современников к разумной бережливости и упрекавшего французскую знать в чрезмерных тратах на картины и портреты. Дешевизна теневых портретов подала повод шутникам называть их портретами

«à la Silhouette» («по Силуэту»).

Цыпленок в яйце

Свойствами теней вы можете воспользоваться, чтобы показать товарищам интересную шутку. Из промасленной бумаги устройте экран; для этого достаточно затянуть такой бумагой квадратный вырез в листке картона. Позади экрана поместите две лампы; зрители будут сидеть впереди него, по другую сторону. Одну лампу, например левую, зажгите.

Между зажженной лампой и экраном поставьте на проволоке овальный кусок картона, и тогда на экране появится, конечно, силуэт яйца. (Правая лампа пока не зажжена.) Теперь вы заявляете гостям, что приведете в действие «рентгеновский аппарат», который обнаружит внутри яйца... цыпленка! И действительно, через мгновение гости видят, как силуэт яйца словно светлеет по краям, а в середине его довольно отчетливо вырисовывается силуэт цыпленка (рис. 90).

Разгадка фокуса проста: вы зажигаете правую лампу, на пути лучей которой помещен картонный контур цыпленка. Часть овальной тени, на которую накладывается тень от «цыпленка», освещена правой лампой, поэтому края «яйца» светлее внутренней части. Зрители же, сидящие по ту сторону экрана и ничего не подозревающие о ваших действиях, могут, пожалуй, – если они несведущи в

91

Рис. 90. Мнимый рентгеновский снимок.

физике, – вообразить, что вы в самом деле пропустили через яйцо рентгеновские лучи.

Карикатурные фотографии

Многие не знают, что фотографический аппарат можно устроить и без увеличительного стекла (объектива), пользуясь просто маленьким круглым отверстием. Изображения получаются при этом менее яркие. Любопытные видоизменения такой камеры без объектива представляет «щелевая» камера, в которой вместо дырочки имеются две пересекающиеся щели. В передней части камеры помещаются две пластинки; в одной сделана вертикальная щель, в другой – горизонтальная. Если обе пластинки прилегают друг к другу вплотную, изображение получается такое же, как и у камеры с дырочкой, т. е. неискаженное. Совсем иное наблюдается, если пластинки находятся на некотором расстоянии одна от другой (их нарочно делают подвижными); тогда изображение курьезным

 

Рис. 91. Фотография-карикатура, вытяну-

Рис. 92. Фотография-карикатура, вытянутая

92

тая вертикально.

горизонтально.

 

 

образом искажается (рис. 91 и 92). Получается скорее карикатура, нежели фотография.

Чем же объясняется такое искажение?

Рассмотрим случай, когда горизонтальная щель находится впереди вертикальной (рис. 93). Через переднюю щель B лучи от вертикальной линии фигуры A (креста) пройдут как через простое отверстие; задняя Щель нисколько не изменит хода этих лучей. Следовательно, изображение вертикальной линии получится на матовом стекле D в том масштабе, который отвечает расстоянию D от щели

B.

Иначе изобразится на стекле горизонтальная линия фигуры A при том же расположении щелей. Через горизонтальную щель лучи пройдут беспрепятственно, не перекрещиваясь, пока не достигнут вертикальной щели C; через эту

Рис. 93. Почему щелевая камера даст искаженные изображения.

щель лучи пройдут как через дырочку и дадут на матовом стекле D изображение в том масштабе, который отвечает расстоянию D от щели C.

Короче говоря, для вертикальных линий при данном расположении щелей как бы существует одна только передняя щель; для горизонтальных, напротив, – одна: только задняя. А так как передняя щель дальше от матового стекла, нежели задняя, то все вертикальные размеры должны получиться на стекле D в большем масштабе, нежели горизонтальные: изображение будет как бы вытянуто по вертикальному направлению.

Наоборот, при обратном расположении щелей должно получиться изображение, вытянутое в горизонтальном направлении (см. рис. 91 и 92).

Понятно, что при косом размещении щелей будут получаться искажения соответственно иного рода.

Такой камерой можно пользоваться для получения не одних лишь карикатур. Она пригодна и для более серьезных практических целей, например для того, чтобы приготовить варианты архитектурных украшений, узоров для ковров, обоев и т. п., вообще получать орнаменты и узоры, по желанию растянутые или сжатые в определенном направлении.

Задача о солнечном восходе

Вы наблюдали восход Солнца ровно в 5 часов. Hо известно, что свет распространяется не мгновенно: требуется некоторое время, чтобы лучи успели дойти от источника света до глаза наблюдателя. Можно поэтому задать вопрос: в котором часу наблюдали бы вы тот же восход, если бы свет распространялся мгновенно?

93