Класс!ная физика - всегда рядом Класс!ная физика - викторины Класс!ная физика - для любознательных Техно-шокер Музей открытки 20 века Коты-работы художников

"Что кажется нам чудом, на самом деле таковым не является!" - Симон Стевин
Но, что будет, если кота Шрёдингера засунуть в бутылку Клейна и обмотать всё лентой Мёбиуса?





«Класс!ная физика» - это class-fizika.spb.ru, class-fizika.narod.ru, class-fizika.ru.

 Класс!ная физика   -  YouTube

Темная комната или камера-обскура. Научные игрушки

E-mail

Научные игрушки

Как трудно жить! Как трудно жить! Как трудно было жить в те времена, подумаете Вы, когда не было еще телевизоров, плееров, телефонов, и, наконец, фотоаппаратов ...
А с чего, кстати, начинался наш современный «навороченный» фотоаппарат и когда?
Прадедушкой этого «цифрового недотроги» был скромный темный ящик, названный камерой-обскурой.

С латинского языка «camera» означает комната, а «obscurа» – тёмная, итак, все вместе - "тёмная комната".

Камера-обскура - это самое простое оптическое устройство, с помощью которого можно получить изображение объекта. Ее делали в виде светонепроницаемого ящика с маленьким отверстием (0,5-5 мм) в одной из стенок и экраном на противоположной стенке (первоначально из тонкой тонкой белой бумаги, а позднее из матового стекла).
Лучи света, проходя сквозь отверстие, создавали перевёрнутое изображение на экране.

Уже в 5 веке до н.э. один из китайских философов записал в своем труде о возникновении изображения на стене затемненной комнаты.

Упоминал о таком интересном наблюдении и Аристотель, живший около 350 г. до н.э. Древнегреческий философ отмечал, что свет, проникающий в темную комнату через небольшое отверстие в ставне, образует на противоположной стене изображение предметов, находящихся на улице перед окном, а ведь именно это свойство темной комнаты и является принципом работы камеры-обскуры.

Итак, уже со о времен античности был известен способ построения изображения при помощи малого отверстия.
В 10 веке арабский ученый Алгазен из Басры пользовался специальными палатками для наблюдений за затмениями солнца. Зная, как вредно смотреть на солнце невооруженным глазом, он делал маленькое отверстие в пологе палатки и рассматривал изображения солнца на противоположной стенке. Именно изучая эти явления, он сделал вывод о прямолинейности распространения света.

А вот первым предложил конструкцию и "фирменное" название "камера-обскура" для нового оптического прибора известный итальянский художник и изобретатель Леонардо да Винчи.
Именно Леонардо да Винчи первым применил эту камеру для зарисовок пейзажей.

Вот как писал Леонардо да Винчи в 1470 году о принципе работы своего изобретения: "Когда изображения освещенных предметов попадают через малое круглое отверстие внутрь очень темной комнаты, то, поместив на некотором расстоянии от отверстия лист белой бумаги, вы обнаружите на ней все предметы в их соответствующих размерах и цветах; они будут уменьшенных размеров и обращенными по причине вышеуказанного пересечения лучей. Изображение предмета, освещенного солнцем, будет казаться как бы нарисованным на бумаге, если взять тонкую бумагу и изображение рассматривать сзади".

Параллельно с Леонардо да Винчи к аналогичному изобретению пришел и великий математик Тосканелли.

В 1544 году 24 января голландский физик и математик Рейнер Гемм Фризиус наблюдал солнечное затмение при помощи камеры-обскуры. Благодаря Фризиусу появилось первое изображение камеры-обскуры в научных трудах.

Это была затемненная комната с отверстием в стене. Изображения предметов, находящихся вне комнаты, проецировались через отверстие на противоположную стену. Люди, находившиеся в комнате, могли наблюдать эти изображения и срисовывать их на бумагу.

Как всегда это бывает, новое устройство захватило умы всех ученых того времени. В разных странах камеры -обскуры испытывались, дополнялись нововведениями, усовершенствовались. Порой это происходило одновременно в разных странах. Теперь трудно с точностью сказать, кто первым предложил поставить линзы и увеличить четкость изображения.

Венецианец Д. Барбаро впервые дал описание камеры-обскуры с плосковыпуклой линзой, позволяющей увеличить действующее отверстие для проникающих в камеру лучей и усилить яркость оптического изображения, получаемого с его помощью.
Итальянский математик и физик Джироламо Кардано (1501–1576) установил в нее линзу, а изображение с помощью зеркала проецировал на матовую стеклянную пластину.

Усовершенствованная и работающая камера-обскура была изготовлена и итальянцем Баттистой дел-ла Порта. А усовершенствованием была линза, вставленная в отверстие. Вот как Баттиста описывал в 1589 году свою камеру-обскуру: «Теперь сообщу Вам то, о чем доселе молчал и думал, что должен молчать. Если поместить у отверстия чечевицеобразное стекло, то все изображение будет отчетливее; увидишь и лица проходящих людей, платья, цвета, движение, все как будто было вблизи. Зрелище так приятно, что видевшие не могли вдоволь насмотреться».

Камеру - обскуру использовали художники эпохи Возрождния для обучения законам перспективы.

В средневековье, знакомые с наукой люди делали в стенах своих домов отверстия, чтобы, не выходя из дома, наблюдать на противоположной стене, как на экране, происходящее на улице.

10 июля 1600 года великий астроном и физик Иоганн Кеплер сделал для наблюдения солнечного затмения большую камеру-обскуру.

А в 1620 году Иоганн Кеплер поставил в поле камеру –обскуру в виде темной палатки , в прорезь палатки вставил линзу и наблюдал изображения, появлявшееся на белой бумаге на противоположной стенке.

Кеплер создал оптическую систему для камеры-обскуры, состоящую из вогнутой и выпуклой линз, что позволило увеличить угол поля зрения камеры.

В 1644 году была сооружена большая камера-обскура монахом-иезуитом из Кима Атанасиусом Кирхером. Это было передвижное помещение, которое легко переносилось с места на место. Человек забирался в эт комнату через люк. На гравюре он очерчивает, с обратной стороны, изображение на прозрачной бумаге, которая висит напротив одной из линз. Кирхер в своей книге "Великое искусство света и теней" описал, как с помощью камеры-обскуры можно проецировать изображение с прозрачной пластинки на стену или экран.

В 1659 году голландский ученый Христиан Гюйгенс добавил к аппарату фокусирующие линзы для увеличения четкости изображения.
Для развлечения публики строились камеры- обскуры величиной с комнату.

Сверху делали маленькое отверстие. Проецировали на отверстие изображение природы или предметов с помощью зеркала и получали внутри затемненной камеры - комнаты на горизонтальной поверхности, например стола, изображения внешних объектов.

В 18 веке одна придворная дама записала впечатления от своей прогулки с камерой-обскурой:

" Я приказала своему арапу принести камеру-обскуру и поставить ее напротив коллонады на другой стороне от озера, чтобы можно было срисовать этот прекрасный вид. Озеро было широко, и я находилась на очень выгодном для перспективы расстоянии. Камера-обскура была очень удобна и велика, в нее можно было войти до пояса и хорошо упереться руками. Я стала работать.
В это время на другой стороне озера шла графиня Бранницкая. Она заметила мой прибор, но не могла понять, что это такое, и остановилась. Рассматривая этот четырехугольный предмет и зеленую занавес, падающую до земли, она спросила своего лакея, что, по ее мнению, это может быть такое. Глупый, но самоуверенный, тот отвечал: "Это госпожа Эстергази лечится электричеством ..."

Даже несмотря на всю привлекательность работы художника с камерой-обскурой, этот процесс был очень трудоемким. Не одну сотню лет ученые пытались «остановить мгновение» и каким-то образом зафиксировать изображения, полученные камерой-обскурой. Лишь развитие химии позволило создать устойчивое во времени изображение.
Первые неисчезающие изображения с помощью камеры-обскуры были получены Жозефом Нисефором Ньепсом в 1826 году.

Первый в мире гелиографический снимок Ньепса, сделанный с натуры в 1826 году, это вид из окна его мастерской.

11 лет спустя Луи Дагер усовершенствовал процесс фиксации изображения с камеры-обскуры при помощи металлических пластинок. Так выглядела раздвижная камера-обскура Луи Дагера.

К 1839 году окончательно сложился метод получения изображений в камере-обскуре, названный дагеротипией: посеребрённую металлическую пластинку подвергали в темноте воздействию паров йода и помещали в камеру-обскуру для длительного экспонирования на ярком свету, затем пластинку проявляли в парах ртути до образования амальгамы и готовый дагеротип закрепляли. Изображение на дагеротипе получалось зеркальным.
Парижский бульвар 1839г. Первый дагеротип с человеком в кадре:


В историю мировой науки и искусства 1839 год вошёл, как год изобретения фотографии. После изобретения светочувствительных материалов камеры- обскуры стали фотоаппаратами.

Почти 250 лет представления с камерой-обскурой занимали публику. Ажиотаж был необыкновенный.

И даже в начале 20 века, когда уже вовсю крутили немое кино, залы, где давали представления с камерой-обскурой, были переполнены.

Во многих странах мира строились аттракционы с камерой- обскура.

Изображения камер-обскур и павильонов с ними можно увидеть на старинных открытках и на рисунках и гравюрах в книгах.


Выпускались камеры-обскуры и в качестве игрушек для детей.

В наше время камеры-обскуры выставлены в музеях, проводятся демонстрации старинных оптических приборов, строятся новые павильоны на потеху публики. Так появилась и огромная камера-обскура в штате Миннесота США.


{jcomments on}

... назад в "Занятную физику"