今天我們要了解的是一臺展示我們眼睛奇異生理現象的科普儀器,早在上個世紀初期被德國物理學家發現的。他利用繩子吊著重擺在平面內作往復擺動,用一快茶色鏡片遮住觀察者的一個眼睛,同時睜眼觀察重擺運動軌跡從單擺軌跡變成橢圓軌跡,普氏擺之謎目前尚未完全解開。
科普儀器普氏擺的工作原理是雙眼視覺差,也被成為立體視差。物體離雙眼的距離越近,眼睛所看到物體的差別也越大,這樣就形成了雙眼視差。人的空間感來源于雙眼的視覺差。當觀察者通過光衰減鏡(左淺右深)觀看擺球時,由于深色鏡片會延遲知覺(約0.01秒),單擺向左擺和向右擺視覺速度不一樣,視覺的延遲導致左右眼視點不能重合,因此較近的物體看起來好像跳出平面而成為立體圖像。
科普儀器普氏擺能讓我們在平時難以察覺的視覺差現象,我們可以通過對普氏擺的操作對這一現象更直觀的體驗。帶上展臺上特制的眼鏡,右手輕輕的拉動小球,使小球左右或前后擺動起來,就會理解和感知到這一神奇現象。雙眼視差對知覺深度和距離具有重要意義。當小球的視像落在兩眼網膜的對應部位時,我們看到單一的小球;當視像落在網膜的非對應部位而差別不大時,我們將看到深度和距離;兩眼視差進一步加大,我們將看到雙像。雙眼深度線索隨距離增加而變化,當距離超過1300米時,兩眼視軸平行,雙眼視差為零,對判斷距離便不起作用了。
科普儀器的將寬泛的科學現象通過,簡要的呈現和互動,讓我們加深了對科普知識的理解,也能讓我們對知識點印象深刻。菏澤市教育教學儀器總廠專業生產科普儀器,為教育事業發展奉獻力量。【文:李振坡】