In figura una moneta si trova sul fondo di un recipiente pieno di

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In figura una moneta si trova sul fondo di un recipiente pieno di acqua.
Il raggio luminoso disegnato in figura con origine nel punto P della moneta,
rifrangendosi nel punto I della superficie libera dell’acqua, cambia direzione.
Per l’osservatore che riceve il raggio rifratto è come se il raggio avesse viaggiato sempre nella stessa direzione. Egli perciò vede l’immagine del punto P
nel punto P’. più vicino alla superficie libera dell’acqua; ne segue che tutta
la moneta sembra innalzarsi. Lo stesso effetto si verifica con un bastone
parzialmente immerso in acqua, cioè ogni punto del bastone immerso nell’acqua appare più vicino di quanto realmente è alla superficie attraverso
la quale viene osservato. Pertanto un bastone, parzialmente immerso in un
recipiente pieno di acqua con pareti trasparenti, come quelle di un bicchiere
di vetro, appare piegato a un osservatore che lo vede attraverso la superficie
libera dell’acqua e spezzato a un osservatore che lo vede attraverso la superficie di separazione dell’acqua dalla parete trasparente. Un osservatore
disposto in modo da poter vedere il bastone immerso attraverso entrambe
le superfici vede contemporaneamente la parte piegata e la parte spezzata.
0.0.1
Miraggio e fata Morgana
Generalmente gli strati dell’aria atmosferica più vicini alla terra sono anche
quelli più densi e gli strati superiori sono invece meno densi. Se però la terra
è molto calda può accadere che gli strati più bassi, che sono a più diretto
contatto col suolo, siano meno densi degli strati superiori. Questo avviene
nelle giornate molto calde d’estate e più frequentemente nei deserti.
Consideriamo allora un raggio luminoso che parte dalla cima S di un albero propagandosi verso suolo. Esso nel suo percorso incontra strati d’aria
1
sempre meno rifrangenti e quindi si rifrange allontanando; dalla normale
e diventando sempre meno obliquo. Siccome la rifrazione avviene sempre
da uno strato più rinfrangente a uno strato meno rifrangente, l’angolo di
incidenza cresce sempre di più, e a un certo momento supererà il valore
dell’angolo limite. In tali condizioni, per quanto già sappiamo, avviene il
fenomeno della riflessione totale e di conseguenza il raggio si allontana dal
suolo. Se il raggio riflesso totalmente incontra l’occhio di un osservatore, per
l’osservatore è come se avesse avuto sempre la stessa direzione, cioè come se
fosse pai tito da S’ e non da S. Di conseguenza l’osservatore vede in S’ l’immagine di S, proprio come se l’albero si fosse riflesso in uno specchio d’acqua.
In ciò consiste il fenomeno del miraggio, nel fatto cioè che l’osservatore vede
insieme l’oggetto e l’immagine. Viceversa, se gli strati d’aria più alti sono
molto meno densi di quelli più bassi, un raggio luminoso che va verso l’alto
segue un percorso curvilineo allontanandosi sempre più dalla normale. A un
certo punto avviene la riflessione totale e il raggio ritorna nuovamente verso
il basso. E’ questo il fenomeno di fata Morgana, della strega che aveva il
potere magico di creare castelli in aria ai tempi di re Artù.
0.0.2
Specchio d’asfalto
Siamo ora in grado di spiegare come nasce il miraggio delle chiazze di
bagnato sull’asfalto rovente. Prendiamo i raggi di luce che dal cielo arrivano
all’asfalto con un modesta inclinazione (raggio 1 della figura ). Se l’asfalto
scotta, l’aria prossima a esso è molto calda e si raffredda man mano che si sale
in altezza. L’aria calda è meno densa di quella fredda, dunque il suo indice
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di rifrazione è minimo a livello del suolo e cresce gradualmente con la quota.
Ciò determina una continua deflessione del raggio verso l’alto man mano che
questo si avvicina al suolo e, se l’an- golo di incidenza è opportuno, il raggio
non arriva mai a toccare l’ asfalto, risalendo invece come per una apparente
riflessione. La sensazione di chi lo riceve è che l’asfalto sia ”bagnato” e si
comporti come uno specchio. Ciò avviene per angoli attorno a un preciso
valore, come mostra la figura, dove soltanto il raggio 1 è deflesso in modo
da colpire l’occhio dell’osservatore, mentre il raggio 2 sfila via sotto di esso
e i raggi 3 e 4 vanno a incidere sull’asfalto. Per tale motivo, se l’osservatore
avanza, anche la chiazza ”bagnata” deve avanzare, mantenendo sempre la
stessa distanza da lui. Questo tipo di miraggio è detto miraggio inferiore,
perché l’oggetto appare al di sotto della sua reale posizione.
0.0.3
Isole apparentemente vicine
Anche il mare può offrire visioni del tipo ”Fata Morgana”. La più nota e
frequente è la comparsa di fronte alle navi di isole montagnose che invece sono
assai lontane, addirittura sotto la linea dell’orizzonte. Il fenomeno ha fatto
gridare ”terra, terra!” a tanti marinai stremati da una lunga navigazione.
Non si tratta però di allucinazioni ma di visioni reali. Il fenomeno è dovuto
all’esatto contrario del miraggio dell’asfalto bagnato. Se l’acqua è più fredda
dell’aria, si crea un gradiente di temperatura dal basso verso l’alto, quindi la
densità dell’aria scende con la quota; ciò induce un incurvamento dei raggi
luminosi all’ingiù, vale a dire che essi seguono la curvatura della Terra. La
vedetta sulla nave vede l’isola ben prima che essa emerga fisicamente sopra
l’orizzonte, ma l’abitudine a situare gli oggetti sul diretto prolungamento
del raggio luminoso che perviene all’occhio lo spinge a giudicare che l’isola
si trovi sopra all’orizzonte. Questo meccanismo fa si che si possa vedere il
disco solare per qualche tempo dopo che esso è veramente tramontato.
0.0.4
Il mare come uno specchio
Perché qualsiasi superficie capace di riflettere, se osservata con luce quasi
radente, appare riflettente al 100% come uno specchio perfetto, come per
3
esempio i riflessi in un lago del sole e della luna quando sono bassi sull’orizzonte?
Il potere riflettente di una superficie che separa due mezzi diversi varia
con l’angolo di incidenza della luce. Per riferirsi al caso specifico aria-acqua,
la luce che incide circa perpendicolarmente sull’acqua viene riflessa in misura
del 2%. La riflessione rimane circa costante per angoli di incidenza obliqua
non troppo grandi, ma cresce rapidamente quando la luce incide con angoli
superiori ai 60 per raggiungere il 100% a incidenza radente. In questo limite, l’acqua appare un autentı̀co specchio e il suo colore diventa del tutto
impercepibile, persino nel caso in cui fosse intensamente colorata. Lo stesso
vale, naturalmente, per altre coppie di mezzi, per esempio aria-vetro.
0.0.5
Moltiplicazione dei pesci
Nel caso in esame, esistono sempre due vie perfettamente equivalenti,
per u n raggio luminoso che parte dal pesce ed arriva all’occhio della persona: una a destra e l’altra a sinistra dello spigolo. Poiché siamo abituati
a collocare gli oggetti che vediamo sulla linea retta uscente dall’occhio, si
otterranno due immagini ben separate e distinte del pesce.
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1
Natura ondulatoria della luce
Non molti sanno esattamente cos’è la luce, e gli stessi scienziati hanno impiegato un bel po’ di tempo per venirne a capo. Noi cercheremo di ripercorrere
la strada che la scienza a seguito per arrivare a delle ipotesi, quali vere, quali
false che ci hanno permesso di oggi di spiegare in modo adeguato il come e
il perchè dei principali fenomeni luminosi che si presentano ai nostri sensi.
Prima però è doveroso
2
Il colore
Abbiamo introdotto l’argomento colore mostrando che la luce bianca passando attraverso il prisma si scompone in una successione continua di colori.
I ragazzi avevano il compito di individuare i vari colori a partire dal rosso.
Figura 1: Prisma
Hanno quindi riconosciuto che lo SPETTRO era formato da (rosso, arancione, giallo, verde, azzurro, indaco e violetto). L’unico problema è stato
dare un nome all’indaco, colore che per alcuni assomigliava ad un viola e
per altri ad un blu.
2.1
Esperimento sulla sintesi addittiva dei colori
Questo esperimento è stato svolto direttamente all’interno della mostra
”Fisicamente divertente” ed aveva lo scopo di far notare ai ragazzi che
mescolando luce rossa , blu e verde si possono ottenere dei colori diversi.
Materiale:
• Scatola metallica con 3 faretti (rosso, verde e blu)
• cartoncino bianco alla base della scatola
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Abbiamo acceso contamporaneamente tutti 3 i faretti e i ragazzi hanno potuto notare che la il cartoncino appariva bianco. Poi abbiamo acceso
solamente il faretto rosso e quello verde e il cartoncino appariva giallo, poi
abbiamo acceso il faretto rosso e quello blu e il cartoncino era di colore magenta ed infine abbiamo acceso i faretti blu e verde e il cartoncino appariva
di colore azzurrino (ciano).
2.2
Esperimento sulla sintesi sottrattiva dei colori
Figura 2:
Per completare l’argomento in classe abbiamo utilizzato la solita scatoletta dell’ EDT per svolgere alcuni asperimenti sulla sintesi sottrattiva dei
colori.
Materiale:
• Proiettore
• Filtri ciano magenta e giallo
• Cavaliere
• Porta diapositive
Montaggio: predisporre l’apparecchiatura come nell’illustrazione. Sul
porta diapositive verranno portati rispettivamente i diversi filtri.
Esperimento: Guardare attraverso ciascun accoppiamento di filtri ed annotare i colori nuovi che si ottengono, sottraendo alla luce bianca le radiazioni
assorbite da ogni filtro. Osservare in particolare cosa si ottiene con l’uso
contemporaneo dei 3 filtri sottrattivi.
Conclusioni:Nella sintesi sottrattiva i colori base sono : ciano, giallo e magenta. Dal loro uso congiunto si ottengono i colori osservati sperimentalmente:
Colore dei filtri
Ciano e giallo
Magenta e giallo
Ciano e magenta
Colore risultante
......
......
.......
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I ragazzi non hanno avuto alcuna difficoltà nell’individuare i colori da
inserire.
2.3
Il colore dei corpi
Figura 3: Colore dei corpi
Materiale
• Proiettore
• Schermo bianco
• Cavaliere per banco ottico
• Cavaliere per proiettore
• Porta diaframma
• Filtri colorati
• 2 Striscie di carta colorata rossa, blu e verde.
Il meccanismo della percezione dei colori (visione colorata) é un problema
ancora da risolvere, anche se molti scienziati si sono dedicati a questa ricerca; la sensazione cromatica é strettamente legata alla sensibilità dell’occhio
umano e, pertanto, la valutazione dei colori é un fatto soggettivo. Ciò malgrado, partendo dalle osservazioni effettuate negli esperimenti precedenti ,
che di rifanno alla teoria della TRICROMIA di Maxwell, é possibile spiegare
perché tutti i corpi appaiano del colore, che noi attribuiamo a ciascuno, pur
essendo illuminati con la stessa luce (quella del sole).
Montaggio: predisporre l’apparecchiatura secondo l’illustrazione.
Attaccare allo schermo tre stricie di carta (una rossa, una blu, una verde) poi
disporlo sul banco ottico mediante il cavaliere con fenditura. All’estremità
sinistra del banco sistemare il proiettore con l’apertura circolare rivolta allo
schermo ; davanti al proiettore disporre il portalenti corredato del portadiapositive, nel quale dovranno essere montati successivamente i filtri richiesti
dalle varie prove.
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Alimentare il proiettore a 12 V ed illuminare lo schermo posto ad una distanza di circa cm 40 dal diaframma portalenti.
Esperimento 1: Montare il filtro rosso sul porta-diapositive, accendere il
proiettore ed osservare come si presentano le tre striscie colorate. Annotare
il tipo di luce usata ed il colore di ciascuna striscia, quando é illuminata con
tale luce.
Esperimento 2 : Sostituire il filtro rosso con il filtro bleu e ripetere le osservazioni con le relative note.
Esperimento 3 : sostituire il filtro bleu con il filtro porpora e ripetere le
osservazioni, annotandole con cura.
Esperimento 4 : illuminare le striscie di carta colorata con la luce bianca
(derivante, come é noto, dalla mescolanza di tutti i colori).
Dopo aver raccolto le osservazioni dei ragazzi è incominciata abbiamo
quindi tratto le seguenti conclusioni.
Conclusioni : per spiegare le osservazioni fatte nelle varie prove occorre anzitutto ricordare che i filtri sono trasparenti ad una banda di radiazioni piuttosto stretta (quella corrispondente al loro colore), mentre assorbono tutte le
altre componenti della luce bianca: cosı̀, ad esempio, il filtro rosso trasmette
la sola luce rossa ed il filtro bleu la sola luce bleu, ecc..
Quando si illuminano le striscie di carta rossa, blu e verde con la luce rossa,
nella quale sono presenti le radiazioni corrispondenti al bleu ed al verde,
la striscia rossa appare chiara in quanto riflette la luce rossa, mentre le le
striscie bleu e verde risultano scure, poiché assorbono totalmente la stessa
luce. In luce blu la striscia rossa appare scura in quanto assorbe questa
radiazione e, mancando il rosso, essa non può riflettere tale banda di colore.
Con il filtro porpora, che deriva dalla mescolanza additiva di rosso e di bleu,
risultano visibili le striscie rossa e bleu, mentre appare scura la striscia verde
in quanto la componente verde manca nella luce porpora.
In luce bianca le tre striscie di carta appaiono rispettivamente rossa, bleu
e verde, poiché ciascuna di esse riflette il colore di competenza, mentre assorbe tutte le altre componenti. La sensazione che si ha del colore dei corpi
é dovuta al tipo di radiazione luminosa che ciascun corpo diffonde per riflessione.
In mancanza di proiettori, filtri ecc. si puo’ utilizzare delle normalissime
torcie ed utilizzare come filtri fogli di cellophane di coloro diversi.
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3
Visione
Se, da un lato, la scienza ha realizzato macchine e strumenti di grande perfezione, che nell’ultimo secolo hanno permesso di spiegare i più reconditi
segreti della natura attraverso l’esame della luce che la materia è capace
di emettere o di assorbire, dall’altro lato è vero che lo strumento ottico
più straordinario e complesso a disposizione dell’uomo è nato con lui: l’occhio, naturalmente, insı́eme a quella meravigliosa macchina che è il sistema
nervoso e che presiede alla elaborazione dei dati che provengono dal nervo
ottico. Con la visione dell’occhio umano, si entra in una sfera di percezioni
che sfuggono alla fredda e rigorosa obiettività dei dati di osservazione, per
coinvolgere sottili e spesso misteriosi comportamenti soggettivi ed esperienze personali o ancestrali. Percezioni che portano al di là dei dati sensoriali,
dando all’immagine forme e significati più vari e articolati.
Figura 4: Un effetto dovuto alla nostra abitudine alla terza dimensione: le
3 ragazze sembrano di statura crescente da sinistra a destra
Figura 5: Un esempio di bistabilità della percezione visiva. Si contano 6 o 7
cubi a seconda che si immagini di guardare la figura dall’alto verso il basso
o dal basso verso l’alto
Effetti imprevedibili e curiosi sono possibili con i colori: di essi varrà
9
Figura 6: Nell’immagine si contano delle macchie grigie nei punti in cui i
segmenti bianchi si incrociano. Rimane esclusa dall’effetto l’intersezione su
cui si fissa l’attenzione. Si tratta di un aspetto del contrasto di luminosità.
Figura 7: La percezione dei contorni inesistenti per i 2 triangoli è un altro
effetto illusurio associabile in parte alla nostra tendenza a vedere oggetti
semplici
pena di occuparsi con una certa attenzione, perchè presentano importanti
applicazioni in campo figurativo.
3.1
Visione stereoscopica
II mondo in cui viviamo è fatto di tre dimensioni. Per muoverci in esso
abbiamo bisogno di valutare la profondità dello scenario che ci circonda. Un
oggetto, diciamo un ostacolo, deve essere indı́viduato non solo in base alla
sua larghezza e alla sua altezza, ma anche alla sua forma e alla distanza che lo
separa da noi. Cimentatevi in una celebre prova: ponete sul tavolo di fronte a
voi un oggetto ritto in piedi, come una candela o una bottiglia. Chiudete ora
un occhio e con una mossa rapida, muovendo la mano dall’alto verso il basso,
toccate col dito indice l’orlo della bottiglia o lo stoppino della candela. Se
arrivate al bersaglio si tratta di un puro caso. In genere ci andrete solo vicini.
L’errore, naturalmente, non sarà troppo grande, per l’abitudine che abbiamo
a fare gesti di questo genere. Se poi possedete un gattino e vi va di fare
qualcosa di più complicato (e un tantino cattivo), provate a mettergli una
benda su uocchio e a farlo giocare con una pallina di stagnola appesa a un
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filo. È poco probabile che la bestiola trovi la cosa granché divertente, perché
la pallina continuerebbe a sbattergli sul naso o dove nessuno se l’aspetta.
Ecco il perché dei due occhi che madre natura ci ha dato. Ca me due orecchie
ci consentono di individuare la provenienza di un suono, grazie alla sia pur
lieve differenza nei tempi in cui esso , le raggiunge, cosı̀ due occhi ci danno
immediatamente il senso della distanza e della profondità perché forniscono
al cervello due immagini differenti, nel senso che sono viste secondo due
angolazioni leggermente diverse. È facile verificarlo osservando un oggetto
alternativamente ora con un occhio, ora con l’ altro. La diversità e tanto più
evidente, quanto più l’ oggetto ci sta vicino, perché l’angolo che esso forma
con ı́ nostri occhi è maggiore. E’ quello che sı́ ma effetto stereoscopico.
Non è il caso di addentrarci sui meccanismi in base ai quali il cervello,
partendo da una coppia di immagini bidimensionali, come sono quelle che
si formano sulle retine, riesce a compiere questa prodigiosa ricostruzione
tridimensionale di ciò che viene osservato. Basterà notare che, a differenza di
quanto avviene per il suono, per la grande velocità propria della luce il nostro
sistema nervoso riceve le due immagini pressoché simultaneamente, ne valuta
le differenze, e le pone in relazione alla distanza che separa gli occhi tra loro
e naturalmente alla convergenza che essi devono assumere per focalizzare
lo sguardo sull’oggetto. E tanto gli basta, allenato com’è da esperienze che
si ripetono ogni giorno fin da giovane per trarre conclusioni assolutamente
precise. Provate ora a toccare la bocca della bottiglia tenendo ambedue
gli occhi aperti. Se non siete sbronzi, cosa che comporterebbe uno stato di
funzionamento anomalo del vostro sistema nervoso, non fallirete un colpo.
Una bella verifica del meccanismo della visione stereoscopica si può fare
fotograficamente, usando una macchina stereoscopica, che è una macchina
con due obiettivi affiancati che permettono di ottenere dello stesso oggetto
due fotografie un po’ diverse come le immagini che vengono ricevute dai
nostri occhi. Queste fotografie si chiamano stereogrammi. Guardiamo ora i
Figura 8: Stereogrammi osservati al museo di scienze naturali con uno
stereoscopio
due stereogrammi con un visore stereoscopico. Questo aggeggio fu inventato
nel 1832 dall’inglese Wheatstone. Usato nel modo corretto , esso permette
di far giungere l’immagine fotografata dall’obiettivo destro all’occhio destro
e l’altra all’occhio sinistro. Apparecchietti del genere sono in commercio, e
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vengono spesso usati per osservare in tre dimensioni diapositive di interesse
turistico, come paesaggi, monumenti, statue, o magari ragazze poco vestite.
La profondità della scena appare straordinaria, si direbbe quasi più che se
la vedessimo dal vivo. Il cervello utilizza la grande somiglianza delle due
immagini per fonderle in una sola, e le lievi differenze che ci sono fra esse
per ricrearne la profondità.
Figura 9: stereoscopio
Possiamo divertirci a sovvertire l’ordine naturale delle cose, per esempio
invertendo di posto le due fotografie, in modo che l’immagine destinata all’occhio destro pervenga invece a quello sinistro e viceversa. Avremo cosı̀
una visione pseudoscopica, che ci fa apparire più vicino ciò che è più lontano. Provate a pensare di muovervi per una stanza usando uno speciale
binocolo che produce tale scambio delle immagini. Possiamo fabbricarcene
uno, seguendo lo schema della figura 10. Una scatola e quattro semplici
specchietti bastano a creare l’inversione dei fasci luminosi. C’è sicuramente
di che divertirsi! Ma rimettiamo le cose al posto giusto. La coppia di disegni
Figura 10: Pseudoscopio
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della figura 9 esemplifica tutto il discorso dell’effetto stereoscopico nel modo
più semplice possibile. Provate a far arrivare ciascuna immagine separatamente a uno dei due occhi. Per riuscire nell’intento, ponete un cartoncino di
circa venti centimetri in piedi verticalmente sul piano della pagina, in mezzo
alle due immagini, e appoggiateci sopra il naso evitando di fare ombra sul
foglio. A questo punto ”strabicate” gli occhi fino a portare i due punti neri
a sovrapporsi esattamente. È importante, per ottenere questo, non inclinare
la testa di lato. Se siete bravı́, dopo qual che tentativo, osserverete che il
quadrato più piccolo appare sollevato dalla pagina e decisamente più vicino
a voi. Si è manifestato appunto l’effetto stereoscopico di profondità, dovuto
alla piccola differenza tra le due immagini. Il quadrato minore nell’immagine
di sinistra è spostato un po’ a destra, e viceversa. Ciò fa sı̀ che esso sia visto
dai nostri occhi sotto un angolo differente che non il quadrato maggiore. È
un trucchetto in verità un po’ rudimentale, che mette a dura prova la nostra pazienza. Ma rende bene l’idea. Certo l’effetto sarebbe più convincente
se potessimo osservare le due immagini con un vı́sore stereoscopico. Potete
provare a costruirne uno, cosı̀ da poter fare tanti giochetti divertenti sul tipo
di quello dell’inversione degli stereogrammi di cui abbiamo detto poc’anzi.
3.2
Camera distorta di Ames
Un americano della California è l’ideatore della strana camera mostrata nella
figura ??, la quale illustra esemplarmente quanto ingannevole possa essere
la nostra percezione in peculiari ambientazioni.
La camera ha una forma bizzarra: in particolare il lato DG è alquanto
più lungo del lato CF e la finestra sulla sinistra è maggiore di quella sulla
destra. Tali differenze scompaiono se si osserva la camera con un occhio solo
attraverso un piccolo foro sulla parete frontale. Al contrario, due persone
in piedi negli angoli opposti sembrano molto diverse di statura, e l’effetto
è cosı̀ realistico da lasciare l’osservatore senza parole. La spiegazione sta
nell’attitudine del nostro sistema occhio-cervello a valutare la dimensione
degli oggetti tarando rispetto alla distanza l’immagine che si forma sulla
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Figura 11: Camera di Ames
retina (una persona che si allontana produce sulla retina un’immagine che
va gradualmente rimpicciolendosi, ma non per questo la si giudica in continua contrazione). Nella camera di Ames, le due persone addossate agli angoli
si trovano a distanze diverse da chi osserva, ma il particolare disegno della
camera, unito alla perdita della stereoscopia per effetto della visione monoculare, non permette all’osservatore di accorgersene, cosicché egli valuta le
dimensioni di ciò che vede in modo del tutto sviato. La camera di Ames
fa giustizia completa di tanti pregiudizi legati a inganni dei nostri sistemi
percettivi.
3.2.1
Modalità costruttive
Il disegno nella figura 11 è abbastanza autosufficiente, ma per chi Volesse
costruirsi una camera di Ames a casa propria con riga e squadra, spieghiamo
meglio e proviamo a dare delle possibili misure. I calcoli si fanno tenendo
presente il fatto che, una volta annullato l’effetto di profondità, sulla retina
si produce una stessa immagine per tutte le pareti di fondo della camera
che sono inscritte in una piramide avente per vertice il foro di osservazione
e per base la parete normale, come suggerito dalla figura 2. Ci riferiamo
a una camera di dimensioni naturali, ma si può realizzarne una in formato
ridotto dove introdurre dei pupazzetti al posto delle persone scalando proporzionalmente tutte le dimensioni (proponiamo una riduzione di 10 volte e
l’uso di un pezzo unico di cartone robusto di colore chiaro). Due delle pareti
sono rettangoli, le altre due, il pavimento e il soffitto sono trapezi, come
mostrato nella figura 13. L’illuminazione della camera deve essere buona e
uniforme, come si può ottenere con una lampada al neon posta al soffitto
sopra il foro di osservazione (nel caso del modello ridotto si può realizzare
la camera a cielo aperto). Si noti che l’altezza dello spigolo AD è quasi il
doppio di quella dello spigolo BC, come lo è la sua distanza dal foro di osservazı́one. Però l’immagine dei due spigoli che viene a formarsi sulla retina
è di eguale altezza. Lo stesso dicasi per le due finestre dipinte sulla parete di
fronte. Per tracciarle nel modo corretto ci si avvalga, come suggerito nella
figura, di due linee di fuga a e b portate dal punto O di convergenza dei lati
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Figura 12: L’effetto base dell’illusione: viste con un occhio solo le 2 pareti
appaiono della stessa forma
AB e DC della parete. Un miglior risultato si ottiene, ma l’operazione non
è strettamente indispensabile, dipingendo il pavimento a scacchi bianchi e
colorati con lo stesso criterio di distorsione applicato alle due finestre (si utilizzi il punto di fuga O’ riportato nella figura 12). Per aumentare l’illusione,
si può disegnare sulla parete un orologio, distorto nel modo consueto. Allo
scopo di compensare eventuali errori, è infine consigliabile praticare più di
un foro d’osservazione e scegliere poi quello che dà l’effetto più vicino alla
perfezione.
Figura 3.
Figura 13: Dimensioni in centimetri delle pareti e del pavimento della
camera distorta di Ames. Il soffitto ha le stesse dimensioni del pavimento.
Per le condizioni prescelte, illuminazione adeguata e uniforme delle pareti
contro le quali si stagliano le sagome scure delle persone, nel campo visivo
dell’osservatore mancano termini di paragone ambientale che lo rendano
edotto della diversa distanza dalle due figure (per solito l’immagine retinica
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di un oggetto più lontano è meno luminosa e nitida, fattori che qui vengono
resi secondari). Il fatto di guardare con un occhio solo, infine, rende inoperante il principale meccanismo che ci permette di giudicare quale distanza
ci separa da un oggetto, ossia l’angolo formato dai 2 raggi visivi diretti agli
occhi. Il cervello allora prende alla lettera la dimensione delle immagini
che si formano sulla retina e capovolge la sua diagnosi, concludendo che la
persona a sinistra della figura 11 è pi piccola dell’altra.
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