kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

Гете против Ньютона

Нажмите, чтобы узнать подробности

Почему я выбрала эту тему?

     Как догадка превращается в прочно установленную истину? В чем разница между наукой и житейской мыслью достоверности? В чем научность подхода к явлениям природы? Чтобы понять ответы на эти вопросы, нужно понять какую роль играет ошибка в получении истины.

     Люблю читать научно-популярную литературу, узнавать о новых открытиях, научных достижениях. Изучая школьные предметы: математику, физику, биологию удивлялась, как ошибка одного ученого наталкивала на истину открытий другого. Ошибка в доказательствах порой помогала сделать другое доказательство верным.

     Неужели ошибки тоже играют роль в познании окружающего мира? Чтобы ответить на эти вопросы, нужно понять, что же затрудняет общение людей, далеких от науки с представителями точных наук. Прочитав разделы из научно-популярных книг: «Предчувствия и свершения»- Ирины Радунской, «Поиски истины»- Л.Мигдал, «Информация и интуиция»- интернет ресурсы. Особенно меня заинтересовала статья И.Радунской - «Гете против Ньютона». Извечный спор физиков и лириков. На  протяжении веков споры между великими людьми существовали, их открытия порой дополняли друг друга, заставляли смотреть на окружающий мир по - другому, находить интересные факты. Ученые разных поколений совершали ошибки различных масштабов. Иные ошибки оказывали на ход открытий решающее влияние - тормозили их или наоборот подгоняли. Об одних ошибках можно сказать - мужественная ошибка, о других- красивая. До сих многие из них необъяснимы, многие нашли свое продолжение, о некоторых спорят до сих пор, словно они случились сегодня, и на свете больше нет более неотложных дел. Ошибка Пифагора в воспитании математиков. Эмпедокла о двух стихиях (любовь и вражда), которую впоследствии использовал Эйнштейн. Количество ошибок, которые повлияли на ход истории открытий, можно приводить бесконечно, но остановлюсь на ошибке Гете. В чем ошибка Гете? Как она повлияла на научные открытия?

Цель:

роль ошибки Гете в изучении света и цвета; изучение иллюзий: виды и характер иллюзий, применение, влияние на человека.

Задачи:

  1. Познакомиться с теорией цвета Гете
  2. Выяснить, что такое иллюзия, и как она возникает; какие виды иллюзий существуют; где применяются оптические иллюзии
  3. Провести диагностику, наблюдаемых иллюзий среди учащихся школы.
  4. Исследовать оптические иллюзии и попробовать создать свои.

 

  1. Введение

Актуальность данной темы обусловлена тем, что знание истинных причин  иллюзий помогает объяснить обманы зрения и устранить суеверия, с ними связанные. Большинство обманов зрения обусловлено тем, что мы не только смотрим, но и бессознательно рассуждаем. « Мы смотрим не глазами, а мозгом»,  - говорят физиологи.

 Противостояние

     Затрагивая тему научных споров нельзя обойти конфликт, в котором столкнулись мудрыми лбами Ньютон и Гете, они порождали различные взгляды этих споров. Новейшие сенсационные исследования, интеллектуальная ошибка Гете граничила с блестящим научным проведением.

     Что же стало предметом разногласий этих мировых величин. Гете засомневался, что луч света, которые Ньютон экспериментировал с призмами, состоит из семи цветов, от красного до фиолетового.

     Гете поставил сотни оптических опытов, доказывая, что в природе существует только два цвета- черный и белый. Все остальные цвета воспринимаются глазом исключительно за счет «игры» этих двух. Накладываясь один на другой, они образуют самые разные цветовые сочетания. Длительное время эти научные воззрения Гете вызывали недоумения, т. е. Гете- физик проигрывал в своих убеждениях Гете –лирику.

     А как оцениваются эти исследования с современных научных позиций? Правильны ли они? Есть ли хоть зернышко истины? Британские ученые решили воспроизвести один из опытов Гете, и пришли  к сенсационному заключению. Гете был более точен, нежели великий физик-Ньютон! Природа, о которой говорим, что она не любит шуток, она всегда правдива, всегда серьезна, всегда строга, она всегда права, а ошибки и заблуждения исходят от людей. По мнению ученых, повторивших опыт прохождения светового пучка через призму,  Ньютон во многом уступал Гете.

     Гете в своем труде «Учение о цвете»  сосредоточил внимание на расстояние от призмы. Если наблюдать цвет через призму удаляясь, и следить за расцветкой спектральных полос, они будут расширяться и вытеснят на поля полосы желтого и голубого, и впоследствии исчезнут.

     В своей работе «О тайне мира – пусть хотя бы лепет!» способствовал становлению и развитию многих областей естествознания, химии, зоологии, квантовой физике. Гете писал: «Ложная гипотеза лучше, чем отсутствие всякой гипотезы» Гипотезы движут науку.

     Действительно, цвет это мощное средство воздействия на человека. Цвет используется в профессиональной деятельности художниками, дизайнерами, полиграфистами, светотехниками, химиками, геологами, кино и телевидение, фотографами, модельерами, медиками, психологами, цветотерапии, рефлекс 3D. 

     Гете И.В. «Трактат о цвете». Теория цвета Гете продолжает очаровывать физиков в течение почти двух столетий. Он фактически выполнил экстраординарный набор экспериментов в исследовании цветов, и ученые убедились, что Гете был прав о цвете.

     Его гипотеза, его ошибка дала такое огромное направление, эксперименты Гете с призматическими цветами заставили мир задуматься, переоценить ранее известное. Цветовые эксперименты Гете, заключались в том, что на черно - белых границах возникали цветные края, когда белое ниже черного. Особенно  важны эксперименты Гете на цветных тенях, брошенная тень от карандаша, при наблюдении синего цвета. Гете был первым, кто признал важность этого явления, с которым не считался Ньютон.

Гете и Ньютон

     Увлечение Гете проблемой цвета началось в Италии, он много рисовал, старался постичь и добиться чистых тонов. Но Гете не удовлетворяло подражание, он искал законы цвета. Он пытался проникнуть в тайну теплых и холодных тонов, его интересовали законы, формирующие в человеческом глазу ощущение цвета, он искал ответы в научных трудах. Так Гете столкнулся с утверждением Ньютона, что белый цвет образуется при смешении семи цветов радуги и, конечно же, не поверил этому.

     Утверждение Ньютона Гете воспринял как вызов законам природы. Утверждение Ньютона- чудовищно, так писал Гете. Как это может быть, чтобы самый чистый цвет – белый оказался смесью семи цветов. Гете штудировал труды Ньютона и не мог найти ответ: если предположить, что лучи разного цвета зависят от размера частиц, то почему голубой цвет с его мелкими частицами производит на наш глаз впечатление меньшей яркости, а желтые и красные лучи с крупными частицами производят впечатление теплых тонов. Ньютон на это не давал ответ, не знал его, он занимался натуральной философией (физикой), а не физиологией глаза, как оптического прибора. Гете хотел установить точные правила и законы действия на человеческий глаз Ньютон выдвинул незрелую идею о корпускулярном строении света.  Гете обнаружил слабую сторону его учения и пытался  доказать свои догадки. Химический цвет- это, то что свойственно изучающему телу, а физический – нечто промежуточное, так сказать чуть того, чуть этого- так утверждал Гете.

     На два десятилетия растянулось увлечение Гете - понять тайну цвета. Он посвятил этому свой труд в 1440 страниц. У него были поклонники философы, физики. Физика его влекла более всего, он очень пристрастно относился к своим работам в области оптики. Правда ему не удалось найти тайну голубизны неба, перламутровых утренних и вечерних зорь. Этого не сделал и Ньютон. Эта загадка обрела реальность лишь в 20 веке, благодаря работам советского ученого  Мандельштама.

     Гете не знал, что в будущем его точка зрения будет подкреплена квантовой механикой. Над оптическими трудами Гете размышляли современники, и ученые более позднего времени: Тимирязев, Столетов, Вернадский, Гейзенберг и другие. Гете одним из первых обратил внимание на то, что корпускулярная теория цвета Ньютона не объясняет ряд оптических эффектов, значит, она неполноценна. Дискуссия по поводу учения Гете сыграла важную роль и стала полезной в развитии оптики и оптических иллюзий. Учение Гете с чистыми цветами обрело жизнь.

     Но стоит ли доверять всему чему видим? Можно ли увидеть то, что никто не видел? Правда ли, что неподвижные предметы могут двигаться? Каково разнообразие оптических иллюзий, кроме иллюзий Гете? Мне захотелось более тщательно найти ответы на поставленные вопросы.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Наладить дисциплину на своих уроках.
Получить возможность работать творчески.

Просмотр содержимого документа
«Гете против Ньютона »

  1. Районная научно – практическая конференция старшеклассников

«В мир поиска, в мир творчества, в мир науки»











Гете против Ньютона











Автор:Якушина Екатерина,

ученица 10 класса

МОУ «Шерагульская СОШ»


Руководитель: Лыткина Виктория

Викторовна, учитель физики первой

квалификационной категории

МОУ «Шерагульская СОШ»














г. Тулун, 2014 год



Содержание:

1.Введение

- актуальность

- противостояние

- Гете и Ньютон

2. Оптические иллюзии

3. Классификация иллюзий

- иррадиация

- переоценка вертикальных линий

- преувеличение острых углов

- меняющийся рельеф и перспектива

- фигура и фон

- портретные иллюзии

- иллюзии при движении объекта

- иллюзии восприятия размера

4. применение оптических иллюзий

5. Заключение

6. Приложение

7. Литература

Почему я выбрала эту тему?

Как догадка превращается в прочно установленную истину? В чем разница между наукой и житейской мыслью достоверности? В чем научность подхода к явлениям природы? Чтобы понять ответы на эти вопросы, нужно понять какую роль играет ошибка в получении истины.

Люблю читать научно-популярную литературу, узнавать о новых открытиях, научных достижениях. Изучая школьные предметы: математику, физику, биологию удивлялась, как ошибка одного ученого наталкивала на истину открытий другого. Ошибка в доказательствах порой помогала сделать другое доказательство верным.

Неужели ошибки тоже играют роль в познании окружающего мира? Чтобы ответить на эти вопросы, нужно понять, что же затрудняет общение людей, далеких от науки с представителями точных наук. Прочитав разделы из научно-популярных книг: «Предчувствия и свершения»- Ирины Радунской, «Поиски истины»- Л.Мигдал, «Информация и интуиция»- интернет ресурсы. Особенно меня заинтересовала статья И.Радунской - «Гете против Ньютона». Извечный спор физиков и лириков. На протяжении веков споры между великими людьми существовали, их открытия порой дополняли друг друга, заставляли смотреть на окружающий мир по - другому, находить интересные факты. Ученые разных поколений совершали ошибки различных масштабов. Иные ошибки оказывали на ход открытий решающее влияние - тормозили их или наоборот подгоняли. Об одних ошибках можно сказать - мужественная ошибка, о других- красивая. До сих многие из них необъяснимы, многие нашли свое продолжение, о некоторых спорят до сих пор, словно они случились сегодня, и на свете больше нет более неотложных дел. Ошибка Пифагора в воспитании математиков. Эмпедокла о двух стихиях (любовь и вражда), которую впоследствии использовал Эйнштейн. Количество ошибок, которые повлияли на ход истории открытий, можно приводить бесконечно, но остановлюсь на ошибке Гете. В чем ошибка Гете? Как она повлияла на научные открытия?

Цель:

роль ошибки Гете в изучении света и цвета; изучение иллюзий: виды и характер иллюзий, применение, влияние на человека.

Задачи:

  1. Познакомиться с теорией цвета Гете

  2. Выяснить, что такое иллюзия, и как она возникает; какие виды иллюзий существуют; где применяются оптические иллюзии

  3. Провести диагностику, наблюдаемых иллюзий среди учащихся школы.

  4. Исследовать оптические иллюзии и попробовать создать свои.


  1. Введение

Актуальность данной темы обусловлена тем, что знание истинных причин иллюзий помогает объяснить обманы зрения и устранить суеверия, с ними связанные. Большинство обманов зрения обусловлено тем, что мы не только смотрим, но и бессознательно рассуждаем. « Мы смотрим не глазами, а мозгом», - говорят физиологи.

Противостояние

Затрагивая тему научных споров нельзя обойти конфликт, в котором столкнулись мудрыми лбами Ньютон и Гете, они порождали различные взгляды этих споров. Новейшие сенсационные исследования, интеллектуальная ошибка Гете граничила с блестящим научным проведением.

Что же стало предметом разногласий этих мировых величин. Гете засомневался, что луч света, которые Ньютон экспериментировал с призмами, состоит из семи цветов, от красного до фиолетового.

Гете поставил сотни оптических опытов, доказывая, что в природе существует только два цвета- черный и белый. Все остальные цвета воспринимаются глазом исключительно за счет «игры» этих двух. Накладываясь один на другой, они образуют самые разные цветовые сочетания. Длительное время эти научные воззрения Гете вызывали недоумения, т. е. Гете- физик проигрывал в своих убеждениях Гете –лирику.

А как оцениваются эти исследования с современных научных позиций? Правильны ли они? Есть ли хоть зернышко истины? Британские ученые решили воспроизвести один из опытов Гете, и пришли к сенсационному заключению. Гете был более точен, нежели великий физик-Ньютон! Природа, о которой говорим, что она не любит шуток, она всегда правдива, всегда серьезна, всегда строга, она всегда права, а ошибки и заблуждения исходят от людей. По мнению ученых, повторивших опыт прохождения светового пучка через призму, Ньютон во многом уступал Гете.

Гете в своем труде «Учение о цвете» сосредоточил внимание на расстояние от призмы. Если наблюдать цвет через призму удаляясь, и следить за расцветкой спектральных полос, они будут расширяться и вытеснят на поля полосы желтого и голубого, и впоследствии исчезнут.

В своей работе «О тайне мира – пусть хотя бы лепет!» способствовал становлению и развитию многих областей естествознания, химии, зоологии, квантовой физике. Гете писал: «Ложная гипотеза лучше, чем отсутствие всякой гипотезы» Гипотезы движут науку.

Действительно, цвет это мощное средство воздействия на человека. Цвет используется в профессиональной деятельности художниками, дизайнерами, полиграфистами, светотехниками, химиками, геологами, кино и телевидение, фотографами, модельерами, медиками, психологами, цветотерапии, рефлекс 3D.

Гете И.В. «Трактат о цвете». Теория цвета Гете продолжает очаровывать физиков в течение почти двух столетий. Он фактически выполнил экстраординарный набор экспериментов в исследовании цветов, и ученые убедились, что Гете был прав о цвете.

Его гипотеза, его ошибка дала такое огромное направление, эксперименты Гете с призматическими цветами заставили мир задуматься, переоценить ранее известное. Цветовые эксперименты Гете, заключались в том, что на черно - белых границах возникали цветные края, когда белое ниже черного. Особенно важны эксперименты Гете на цветных тенях, брошенная тень от карандаша, при наблюдении синего цвета. Гете был первым, кто признал важность этого явления, с которым не считался Ньютон.

Гете и Ньютон

Увлечение Гете проблемой цвета началось в Италии, он много рисовал, старался постичь и добиться чистых тонов. Но Гете не удовлетворяло подражание, он искал законы цвета. Он пытался проникнуть в тайну теплых и холодных тонов, его интересовали законы, формирующие в человеческом глазу ощущение цвета, он искал ответы в научных трудах. Так Гете столкнулся с утверждением Ньютона, что белый цвет образуется при смешении семи цветов радуги и, конечно же, не поверил этому.

Утверждение Ньютона Гете воспринял как вызов законам природы. Утверждение Ньютона- чудовищно, так писал Гете. Как это может быть, чтобы самый чистый цвет – белый оказался смесью семи цветов. Гете штудировал труды Ньютона и не мог найти ответ: если предположить, что лучи разного цвета зависят от размера частиц, то почему голубой цвет с его мелкими частицами производит на наш глаз впечатление меньшей яркости, а желтые и красные лучи с крупными частицами производят впечатление теплых тонов. Ньютон на это не давал ответ, не знал его, он занимался натуральной философией (физикой), а не физиологией глаза, как оптического прибора. Гете хотел установить точные правила и законы действия на человеческий глаз Ньютон выдвинул незрелую идею о корпускулярном строении света. Гете обнаружил слабую сторону его учения и пытался доказать свои догадки. Химический цвет- это, то что свойственно изучающему телу, а физический – нечто промежуточное, так сказать чуть того, чуть этого- так утверждал Гете.

На два десятилетия растянулось увлечение Гете - понять тайну цвета. Он посвятил этому свой труд в 1440 страниц. У него были поклонники философы, физики. Физика его влекла более всего, он очень пристрастно относился к своим работам в области оптики. Правда ему не удалось найти тайну голубизны неба, перламутровых утренних и вечерних зорь. Этого не сделал и Ньютон. Эта загадка обрела реальность лишь в 20 веке, благодаря работам советского ученого Мандельштама.

Гете не знал, что в будущем его точка зрения будет подкреплена квантовой механикой. Над оптическими трудами Гете размышляли современники, и ученые более позднего времени: Тимирязев, Столетов, Вернадский, Гейзенберг и другие. Гете одним из первых обратил внимание на то, что корпускулярная теория цвета Ньютона не объясняет ряд оптических эффектов, значит, она неполноценна. Дискуссия по поводу учения Гете сыграла важную роль и стала полезной в развитии оптики и оптических иллюзий. Учение Гете с чистыми цветами обрело жизнь.

Но стоит ли доверять всему чему видим? Можно ли увидеть то, что никто не видел? Правда ли, что неподвижные предметы могут двигаться? Каково разнообразие оптических иллюзий, кроме иллюзий Гете? Мне захотелось более тщательно найти ответы на поставленные вопросы.

  1. Оптические иллюзии

Известно, что наше зрение несовершенно и иногда мы видим не то, что существует в действительности, в этом и ошибка Гете, но он дал пищу для размышления. Большинство людей получают одинаковые ошибочные зрительные впечатления, говорит об объективности нашего зрения и о том, что оно, дополняемое мышлением и практикой, дает нам относительно точные сведения о предметах внешнего мира. Но разные люди в процессе зрительного восприятия обладают различной способностью ошибаться, и это говорит о субъективности и относительности наших зрительных ощущений. Оптические иллюзии могут появляться вследствие специально созданных, особых условий наблюдения, например: наблюдение одним глазом через щель, стекло. Но я остановлюсь на иллюзиях, присутствующих в нашей жизни. К оптическим иллюзиям нельзя отнести фокусы, приведения, миражи, северные сияния (рис. 1). Наш глаз в этом случае ошибается потому, что его обманывают при помощи приспособлений (зеркал, линз). Для более четкого представления об оптических иллюзиях необходимо их распределить по определенным свойствам.

  1. Классификация иллюзий.

Иллюзии, связанные с особенностями строения глаза. Слепое пятно, которое было открыто французским физиком Э.Мариоттом. Слепое пятно, казалось бы, должно мешать нам видеть весь предмет, но в обычных условиях мы этого не замечаем. Во-первых, потому что изображения предметов, приходящиеся на слепое пятно в одном глазу, в другом проектируются не на слепое пятно; во-вторых, потому, что выпадающие части предмета заменяются фоном других предметов.

Иррадиация - (неправильное излучение), состоит в том, что светлые предметы на темном фоне кажутся более увеличенными против своих настоящих размеров. Когда мы рассматриваем, светлую поверхность на темном фоне, эта поверхность кажется нам больше своих размеров (рис.2).

На целый ряд случаев явление иррадиации в природе указывает о своем трактате «Учение о цветах» Гете. Он пишет так: «Темный предмет кажется меньше светлого такого же по размеру. Молодой серп Луны кажется диаметром больше, чем темная часть Луны». Явление иррадиации при астрономических наблюдениях мешает наблюдать тонкие черные линии на объектах наблюдения, поэтому приходится диафрагмировать объектив телескопа.

Целое и часть.

Очень многие ошибочные зрительные впечатления, воспринимаемые нами фигуры и их части не отдельно, а всегда в некотором соотношении с окружающими их другими фигурами, некоторым фоном или обстановкой. К этому разделу относится, пожалуй, самое большое количество зрительных иллюзий, их можно разделить на пять групп.

1. Сравнение двух фигур, разных размеров. Мы ошибочно воспринимаем все части меньшей фигуры меньшими, а все части большой- большими (рис.3).

2. Суждение о зрительном образе идет в обратном направлении: не от “целого” к “части”, а от “части” к “целому” (рис 4)

3. Восприятие фигур в целом и отдельных его частей (линии, углы, отдельные детали) и вследствие закона контраста, т.е. окружения этих частей и их взаимосвязи с другими частями фигуры (рис 5).

4. Иллюзии уподобления (ассимиляции) одной части фигуры к другой. Касательная ко всем кружкам разных радиусов кажется кривой, так как мы ее невольно уподобляем криволинейной границе. (Иллюзия С.Томпсона) (рис.6).

5. Очень интересно выделить группу иллюзий, связанных со зрительным восприятием целого и части, причина которых в неспособности зрительного восприятия выделить часть из целого из-за сложности обстановки. Например, в беспорядке линий одного цвета, яркости и толщины не сразу можно выделить какую-то определенную фигуру (рис.7).

Переоценка вертикальных линий.

Человек обладает способностью точнее определить на глаз горизонтальные расстояния, чем высоту предметов. Поэтому большинство людей обладает способностью преувеличивать вертикальные протяженности по сравнению с горизонтальными, и это также приводит к иллюзиям зрения.
Вертикальные параллельные линии при значительной их длине обычно кажутся в верхней части слегка расходящимися, а горизонтальные - сходящимися (рис.9).

К рассматриваемой группе иллюзий относятся также иллюзии заполненного пространства. Заполненное пространство, по которому глаз скользит горизонтально, удлиняется. Здания, украшенные фигурами и орнаментами, кажутся нам больше своей действительной величины (рис.10).

Преувеличение острых углов.

Многие иллюзии объясняются способностью нашего зрения преувеличивать видимые нами на плоских фигурах острые углы. Если имеется излом линий, то наш глаз в первую очередь “схватывает” острый угол, так как ось поля зрения перемещается сначала по кратчайшему направлению и лишь затем обследует стороны тупых углов.
Острые углы всегда кажутся большими, чем есть на самом деле, и поэтому появляются определенные искажения в истинном соотношении частей видимой фигуры. Иногда изменение направления линий и искажение формы фигуры происходит также из-за того, что глаз следит за направлениями других линий, находящихся в поле зрения. Таким образом, возможны случаи сочетания причин, вызывающих иллюзию зрения (рис.11) Меняющийся рельеф и перспектива.

Интересные зрительные иллюзии имеют место при условиях видимого нами рельефа или глубины рисунка. Это явление называется перспективой. Чтобы изобразить на рисунке некоторую часть пространства, заполненную предметами, так, чтобы рисунок производил впечатление действительности, необходимо уметь пользоваться законами перспективы. Все линии на этом рисунке, идущие в действительности параллельно поверхности, должны быть изображены сходящимися в некоторой точке горизонта, называемой “точкой схода”. Линии же, идущие под разными углами, должны сходится по ту или другую сторону “точки схода” тем дальше от нее, чем под большим углом к линии прямого зрения они проходят. Из этих точек особенно замечательной является точка, где сходятся линии, идущие под углом 45 градусов к линии прямого зрения; эта точка называется “точкой отдаления”. Она замечательна тем, что если напротив неё поместить глаз на расстоянии равном расстоянию от “точки схода” до “точки отдаления”, то рисунок производит впечатление объемности. Перспективное восприятие пространства, выработанное многовековой эволюцией зрения, человек переносит и на рассматриваемые им картины и фотографии, на которых изображены разноудаленные предметы ( рис.12).



Фигура и фон.

Здесь мы рассмотрим ряд иллюзий зрения, обусловленных влиянием контраста яркости, т.е. отношения разности яркостей объекта и фона к яркости фона. Во-первых, на более темном фоне мы видим фигуры более светлыми и, наоборот, на светлом - более темными. Во-вторых, при восприятии фигуры и фона мы склонны видеть прежде всего пятна меньшей площади, а также пятна более яркие “выступающие”, причем чаще всего фон нам кажется лежащим дальше от нас, за фигурой. Чем больше контраст яркости, тем лучше заметен объект и тем отчетливее видны его контур и форма. На рисунке большинство видит в первую очередь вазу, а затем два силуэта (рис.13).
Наконец, есть также явление “отпадания к фону” некоторых частей фигур. Глаз очень часто темное пятно принимает за тень от других рядом стоящих предметов. На этом принципе основана камуфляжная окраска предметов пятнами разных цветов в целях военной маскировки. Такая же окраска “камуфляж” наблюдается в мире животных и растений, служит для них защитной окраской. (рис 14)

Портретные иллюзии.

Многим приходилось видеть так называемые загадочные, как бы живые, портреты, которые всегда смотрят на нас, следя за нашими передвижениями и обращая глаза туда, куда мы переходим. Это объясняется тем, что зрачки глаз на портрете помещены в середине разреза глаз. Именно такими мы видим глаза, смотрящие на нас, когда же глаза смотрят в сторону, мимо нас, то зрачок и вся радужная оболочка кажутся нам находящимися не на середине глаза, а смещенными в бок. Когда мы отходим в сторону от портрета, зрачки, конечно, своего положения не меняют - остаются посреди глаз, а так как все лицо мы продолжаем видеть в прежнем положении по отношению к нам, то нам и кажется, что портрет повернул голову и следит за нами (рис.15).

Иллюзии при движении объекта.

При движении объекта наблюдения встречается также ряд зрительных иллюзий, которые обусловлены некоторыми свойствами нашего зрительного аппарата. Например, если круг с окрашенным сектором привести во вращение, то весь круг нам кажется окрашенным. Это можно объяснить способностью нашего глаза в течение долей секунды удерживать зрительное впечатление, хотя видимый предмет уже исчез из вида.

На свойстве нашего глаза в течении 0,1 секунды “видеть” то, что уже исчезло основан кинематограф: при смене 24-х кадров в секунду и при перекрытии окна проектора в момент смены кадра особым экраном (обтюратором) наш глаз не замечает этой смены и воспринимает не движение ленты, а более медленное движение фигур, проектируемых на экран. Телевидение также использует закон зрительного впечатления. В этом случае на люминесцирующем экране электронно-лучевой трубки приемника электронный луч, с очень большой скоростью, как бы “рисует” изображение, видимой нами картины, двигаясь по горизонтальным строкам и от строки, к строке смещаясь по вертикали (рис.16).

Иллюзии цветового зрения.

Впервые попытку систематизировать значение цветов предпринял Гете. Цвет оказывает известное воздействие на чувство, а через него и на душу. Так желтый цвет- создает благодушное настроение, синий, цвет тени- холодный и темный, красному- серьезность, достоинство, грацию, прелесть. Гете имел ввиду только чистые тона.

Указанные шесть цветов цветового круга Гете, до сих пор пользуются дизайнеры- профессионалы, создавая гармонию цвета на практике (цветовая теория Гете, рис. 17), иллюзия настроения, ощущения окружающей действительности.

Важнейшим свойством нашего глаза является его способность различать цвета. Одно из явлений - явление смещения максимума относительной видности при переходе от дневного зрения к сумеречному; состоит в том, что при сумеречном зрении не только понижается чувствительность глаза к восприятию вообще, но и что в этих условиях глаз обладает пониженной чувствительностью к цветам длинноволнового участка видимого спектра (красные, оранжевые), но зато обладает повышенной чувствительностью к цветам коротковолновой части спектра (синие, фиолетовые). Красный мак и василек на рисунке при дневном освещении кажутся по яркости близкими друг к другу. В сумерках мак кажется совершенно темным, а василек более светлым.

Иллюзии восприятия размера.

Ещё во времена античности людей приводил в замешательство тот факт, что на горизонте луна и солнце кажутся больше, чем когда они находятся высоко в небе. Этот обман зрения получил название иллюзии луны. Весь эффект состоит в том, что наличие земли создает впечатление, что луна у горизонта находится дальше, чем луна в зените, так как заполненное пространство между наблюдателем и горизонтом создает впечатление большей протяженности, чем незанятое пространство между наблюдателем и небом над головой. Поэтому нам кажется, что луна на горизонте выглядит больше, чем взошедшая луна. Мы вообще привыкли, что все удаляющиеся к горизонту предметы уменьшаются на сетчатке по своим линейным размерам: люди, поезда, облака, самолеты ( рис.18).

  1. Применение оптических иллюзий

Уже тысячи лет зрительные иллюзии используют в архитектуре для создания пространственных впечатлений, для увеличения площади, высоты. Зрительные иллюзии стали основой кинематографии и телевидения, в полиграфии, в военном деле, фото, виртуальной реальности, психиатрии, т.к. здоровый человек осознает, что это иллюзия, а больной воспринимает ее как реальность.

Приведу несколько примеров применения оптических иллюзий в различных областях нашей жизни: цвет и фактура элементов помещения, интерьера, размещение светильников, зрительное углубление, сужение, расширение, повысить или понизить. Горизонтальные полосы «растягивают» помещение, вертикальные полосы «сжимают» пространство, мелкий орнамент зрительно увеличивает помещение, крупный - уменьшает.

Наиболее интересным для меня было узнать то, что оптические иллюзии применялись и на флоте, корабли маскировались полосками, клетками, использовалась полная ассиметрия, неожиданные диагонали и разные яркие цвета.

Во время Первой Мировой англичане и американцы, да и французы тоже оказались перед серьёзной угрозой немецких подводных лодок. Флоту помог британский художник и офицер военно-морского флота Норман Вилкинсон (рис.19), он предложил раскрасить корабли абстрактно- «разбить» корпус неожиданными линиями, создать иллюзорные плоскости, углы, кривые, и это сработало. Капитанам подводных немецких лодок, глядя в перископ, трудно определить, где у судна нос, сколько этих носов, и вообще что это такое. Силуэт кораблей просто расплывался. Судно могло казаться меньше, сливалось с водой, небом. Во Второй Мировой американцы защищали такой раскраской свои суда от японской авиации.

Также я нашла применение оптических иллюзий в макияже.

Макияж позволяет нам фантазировать и создавать любые иллюзии. Например, при широко посаженных глазах. При правильном использовании косметических средств можно добиться эффекта, показанного на рисунке (рис.20). Также можно добиться эффекта «ОТКРЫТОГО ВЗГЛЯДА», для этого нужно сделать акцент на макияже верхнего века, чтобы придать взгляду открытость (рис 21).

Я решила на основе опыта посмотреть действие изученной мной теории.

Для первого своего опыта, основанного на отношении разности яркостей объекта и фона к яркости фона, я взяла ряд продуктов: яблоки, мясо, сыр, чеснок, зелень петрушки, а цветную бумагу использовала как фон. На бумагу различных цветов я поместила мясо, и затем зеленое яблоко. В результате я выявила, что мясо выглядит более свежем и привлекательным, только на красном, серебряном и голубом фонах (рис.22). А на других оно более тусклое и похоже на просроченное (рис.23).

Зеленое яблоко выглядит свежей на фонах: черном, красном и фиолетовым (рис.24). А на голубом, желтом и салатовом цвете яблоко смотрится более вялым (рис.25).

На восприятии остальных продуктов цвет фона не оказал существенного влияния.

Следующий мой опыт основан на вертикальных и горизонтальных полосках на одежде. Мне было интересно выявить, правда ли что горизонтальные полосы делают человека шире, а вертикальные стройнят? Я сфотографировала своих подруг в различной одежде с вертикальными полосами и горизонтальными. И пришла к выводу, что мой опыт подтвердил предложенную мной теорию. Девушки в кофтах с горизонтальной полоской визуально увеличились, а в полосках с вертикальными линиями визуально становились немного стройнее (рис.26)

Также полностью подтвердились эффекты иллюзии цветового зрения в макияже, где я применила некоторые свойства оптических иллюзии для корректировки черт лица нескольких девушек. Некоторые части лица я сделала более выразительными, другие с помощью определенных косметических приемов сделала уже или шире, увеличила или уменьшила.

Выводы:

1. Зрительные иллюзии, создаваемые цветом, способны сильно изменить пропорции тела. Можно изменить представления об истинных объёмах и пропорциях тела, грамотно сочетая и комбинируя в костюме светлые и тёмные цвета, а также различные линии кроя. На этом в основном и строится визуальная коррекция фигуры. В макияже с помощью светлых и темных тонов моделируют и корректируют лицо – с целью конкретизации его формы и деталей и изменения их при необходимости. Моё исследование я показала девушкам старших классов моей школы и узнала, что они с удовольствием будут применять свойства оптических иллюзий для коррекции своих фигур или лица.

2. Большинство моих знакомых живут в маленьких квартирах. И для того, чтобы они не чувствовали себя в них стесненно, я предлагаю им использовать оптические иллюзии для расширения своего пространства, хотя бы визуально.

3. Свой опыт, основанный на отношении разности яркостей объекта и фона к яркости фона, я посоветовала применять продавцам на рынках при сервировке стола. Действительно, продуманная сервировка делает стол привлекательным. На опыт с мясом они отреагировали отрицательно, так как испорченное мясо может значительно ухудшить здоровье человека. А опыт с зеленью им понравился и уже весной они пообещали проверить моё исследование в рамках продажи зелени. Также мной было проведено анкетирование среди учащихся школы всех возрастов, где я определила процент восприятия иллюзий школьниками. Эксперимент показал, что мы не всегда видим то, что есть на самом деле, следовательно, наша гипотеза верна. Мы пришли к выводу: объекты и явления, которые мы видим, не всегда соответствуют реальности и являются правдой. Проведенный анализ учит нас, что не всегда следует ограничиваться только оценкой на глаз, а следует подключать логику и производить измерения.
Люди не могут полностью контролировать то, что они видят и легко поддаются иллюзии. В моём эксперименте - это в среднем 71% учащихся.
Среди учащихся 2-4 класса проводилось анкетирование, где я выясняла, поддадутся ли они иллюзии зрительного восприятия? Я показала им оптические иллюзии и попросила их ответить на мои вопросы.

Какой из кругов, расположенный

посередине больше?



Подсчитайте количество ног у слона,

изображенного на рисунке:


Кривые или прямые синие линии?

Движутся ли круги на рисунке ?





Среди учащихся 5-8 классов также было проведено анкетирование. Результатом стало то, что оптическим иллюзиям поддаются 84% учеников.

А вот ученики 9-11 классов оказались людьми, которые могут контролировать то, что они видят и нелегко поддаются иллюзии – 74%.

Так же я попробовала свои силы в создании фотографий с оптическими иллюзиями.

Сначала может показаться, что оптическая иллюзия создается легко, на самом деле так и есть, но перед тем как добиться результатов мы потратили достаточно времени на создание фотографий с иллюзиями восприятия размера (рис 27) .

Фотографии с оптическими иллюзиями в последнее время все больше и больше приобретают свою популярность, создаются специальные выставки, так как эти фотографии больше относятся к искусству, нежели к научной деятельности.

Заключение.

Вот и закончилось путешествие в страну иллюзий, узнала их определение, где применяются, и нашла ответ на вопрос, прав ли был Гете и как его представление о свете и цвете использовались в различных науках: биологии, психологии, геометрии, дизайнерском искусстве, кино, телевидении. Видимо, правы пословицы: «Ошибка порождает истину», «Утро вечера мудренее». Ведь на ошибках учатся!

Пришла к выводу, что проблему иллюзий, нельзя рассматривать однобоко, пользуясь лишь физикой, все науки взаимосвязаны, одно открытие может проникать во все науки. Теперь на окружающий мир, я смотрю по – другому, вижу четче, конкретнее, т.е. более внимательно и уже сложные вопросы не так страшны и неразрешимы. Хочется сказать, что 90% всей информации приходит в наш мозг через глаза, это упорно доказывает Гете в своих трудах.

Так устроен наш глаз. Зная особенности зрения, я могу анализировать полученную картинку, понимать, когда глаза обманывают, а когда изображение полностью реально. Подобные знания могут существенно облегчить жизнь, избавив его от неприятностей, связанных со зрительными обманами, иллюзиями, помогут лучше понимать некоторые природные явления, технические устройства, возможно, избавят от виртуальной реальности интернета.

На сегодняшний день оптическая иллюзия считается не только одним из методов исследования, обманы зрения считаются полезными для развития и природной тренировки глаз, а совсем недавно оптические иллюзии стали применять в жизни еще и как своеобразный, креативный способ самовыражения через художественные произведения, в основном это картины, иллюстрации или же фотографии.

И свой реферат хочется закончить словами Гете, великого поэта и ученого: «Ложная гипотеза лучше, чем отсутствие всякой гипотезы».

Приложение

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

Рисунок 4

Рисунок 5

Рисунок 6


Рисунок 7

Рисунок 8

Рисунок 9
















рисунок 11

Рисунок 10
















Рисунок 12

Рисунок 13

Рисунок 14

Рисунок 15




Рисунок 16




Рисунок 17


Рисунок 18

Рисунок 19

Рисунок 20

Рисунок 21


Рисунок 22


Рисунок 23

Рисунок 24

Рисунок 25

Рисунок 26

Рисунок 27
































Литература:

1. «Энциклопедический словарь юного физика». М., «Педагогика», 1984 г.

2. Я.И. Перельман «Занимательная механика» «Тезис», Екатеринбург, 1994 г.

3. Я.И. Перельман «Знаете ли вы физику?» «Тезис», Екатеринбург, 1994 г.

4. Н.М. Годжиев «Оптика» М., «Высшая школа», 1977 г.

5. Л.В. Тарасов, А.Н. Тарасова «Беседы о преломлении света» М., «Наука»,

1982 г.

6. М.М. Колтун «Чёрное и белое» М., «Детская литература», 1978 г.

7. Интернет –ресурсы:

  • http://allday.ru/index.php Оптические иллюзии Дональда Раста (Donald Rust)

  • http://freshpics.blogspot.com/2010/01/optical-illusions-by-octavio-ocampo.html Optical Illusions by Octavio Ocampo

  • http://www.kulturologia.ru/blogs/300109/10618/ (Эшер)

  • http://www.netlore.ru/node/2713 (комната Эймса)

  • http://www.netlore.ru/Steven_Gardner

  • http://www.psychologicals.ru/Zritelnoe_vosprijatie/index.html

  • www.im-possible.info («Невозможный мир»)

  1. Еженедельное приложение «Физика» к газете «Первое сентября» №28, 1997.

9. Еженедельное приложение «Физика» к газете «Первое сентября» №37, 2000.















Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Физика

Категория: Прочее

Целевая аудитория: 10 класс

Скачать
Гете против Ньютона

Автор: Лыткина Виктория Викторовна

Дата: 18.01.2015

Номер свидетельства: 157148


Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

Распродажа видеоуроков!
ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет
Проверка свидетельства