Оптичні ілюзії

Експериментальна установка

Ми всі, безумовно, стикалися з так званими оптичними ілюзіями або піддавалися їм. Навіть якщо Ви знаєте, що спостерігаєте оптичну ілюзію, Ви не можете зробити так, щоб вона зникла.

попередні знання

У візуальному сприйнятті можна спостерігати певні закономірності. Наприклад, певні фігури сприймаються більш свідомо, ніж інші, або схожі елементи сприймаються як група, а структури спрощуються. В оптичних ілюзіях ці закономірності використовуються для досягнення ілюзії сприйняття.

Принцип

Сприйняття об'єктів і усвідомлене відчуття виникають у мозку в результаті фізіологічного процесу, який починається, коли стимул потрапляє на орган чуття. Сприйняття складається з відчуття та досвіду.

Мета навчання

Учні мають на власному досвіді зрозуміти, як виникають оптичні ілюзії.

Завдання

Учні мають на прикладі пояснити, на чому заснована типова оптична ілюзія.

До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів на уроках з природничих наук.

Неможливий куб

Кожен, хто подивиться на картину голландського художника М.К. Ешера, помітить, що тривимірне зображення на двовимірному об'єкті, наприклад, на папері, збиває з пантелику мозок. Але не варто заходити так далеко. Наше сприйняття заплутати легше, ніж ми думаємо.

Саме про це і демонструє цей експеримент з оптичних ілюзій.

Використовуючи цей приклад, спробуйте пояснити причину виникнення оптичної ілюзії.

Виріжте зі шматка чорного картону смужку довжиною близько 50 см і шириною 1 см та шість смужок довжиною 10 см і шириною 1 см (верхнє фото). За необхідності, склейте дві смужки, щоб зробити одну довгу.

За допомогою дироколу зробіть отвір на одному кінці кожної з шести коротких смужок, на обох кінцях довгої смужки і посередині (нижнє фото).

Для складання смужок у фігуру використовуйте три невеликі затискачі (див. рис. вище). Має вийти така сама фігура, але з рухомих частин.

Покладіть модель на світлу поверхню на столі і поверніть рухомі короткі смужки так, щоб чотири на кінцях довгої смужки були спрямовані по діагоналі праворуч, як на рисунку нижче, а дві посередині - по діагоналі ліворуч.

Поверніть короткі смужки в протилежному напрямку. Який ефект виникає від різних фігур? Складіть інші фігури, обертаючи короткі смужки, і дослідіть їхній ефект.

Що Ви помічаєте, коли всі смужки розташовуються в одному напрямку або якщо середні смужки розташовані під кутом 90° до довгої смужки?

Схематичне креслення

Бачити - це не означає сприймати предмети абсолютно. Наприклад, що довжина однієї смужки становить 25 см. Скоріше, це означає, що мозок постійно порівнює те, що він бачить, із навколишнім середовищем і, таким чином, отримує інформацію.

У цьому експерименті лінія, що лежить між лініями, спрямованими одна на одну (відстань ), виявляється коротшою, тому що зовнішні кінці коротких ліній розташовані ближче одна до одної. У протилежному випадку (відстань ), відстань здається довшою, хоча смужки рівні за довжиною.