«Детская книга науки»

Хорошо известны переговорные трубы, в которых волны звука последовательно отражаются от стенок, точно так же, как в «Иллюминированном каскаде» (Рис. 283). Рупор — это также еще один и знакомый пример того же принципа. Вероятно, когда Альберт Великий сконструировал медную голову, обладавшую способностью говорить, это была не более чем металлическая голова с несколькими колесиками и видимым механизмом внутри, но соединенная с нижним помещением полой металлической трубкой, куда Альберт Великий спускался и удивлял невежд тогда еще неизвестным принципом переговорной трубы. Свет, входящий в один конец яркой металлической трубки, отражается от стенок трубки, пока не достигнет другого, и точно такой же эффект происходит внутри каскада воды. (Рис. 284).

Fig. 284.

Конец Политехнического зала, где освещенный каскад был продемонстрирован Ее Величеству, Его Королевскому Высочеству принцу-консорту и королевской особе. Каскады исходили из-за искусственных скал.

КАЛЕЙДОСКОП.

Если бы эта статья о свете и оптике подробно рассматривала математическую и чисто научную часть предмета, у нас был бы частый повод упомянуть имя сэра Дэвида Брюстера, выдающегося философа, чье имя особенно отождествляется с этой интересной отраслью физики. Всегда приятно видеть людей такого положения, которые не только посвящают себя аргументам, которые с удовольствием изучали бы университетские спорщики, но и спускаются на более низкий уровень, изобретая оптические инструменты, которые радуют и развлекают ненаучную и юную часть общества. Имена сэра Дэвида Брюстера и профессора Уитстона были связаны в последние несколько лет с изобретением стереоскопа, инструмента, который будет рассмотрен в другой части этой книги, но здесь мы опишем один из самых оригинальных оптических инструментов, когда-либо созданных, и хотя сейчас он рассматривается как простая игрушка, его достоинства очень велики. Название инструмента заимствовано из греческого καλος — красивый, ειδος — форма или вид, σκοπεω — смотреть; и публика, безусловно, одобрила название, когда приобрела 200 000 этих инструментов в Лондоне и Париже в течение трех месяцев. Говорят, что сенсация, которую он произвел в Лондоне среди всех слоев общества, была поразительной, и людей повсюду видели, даже на углах улиц, смотрящими в калейдоскоп. Основными частями этого инструмента являются два зеркала из несеребреного черного параллельного стекла или листового стекла, окрашенного в черный цвет с одной стороны, которые должны быть длиной от шести до десяти дюймов и шириной от одного до полутора дюймов на объектном конце, в то время как на другом конце, к которому прикладывается глаз, они сделаны более узкими. Зеркала соединены нижними краями полоской черной хлопчатобумажной ткани, закрепленной обычным клеем, и оставлены открытыми у верхних краев, удерживаясь под нужным углом кусочком пробки, должным образом окрашенным в черный цвет. Углы составляют 36°, 30°, 25° 5/7, 22°½, 20°, 18°, которые делят окружность на 10, 12, 14, 16, 18, 20 частей, таким образом 36 × 10 = 360, или 18 × 20 = 360, и строжайшее внимание должно быть уделено этой части регулировки, иначе полученные фигуры не будут симметричными. После того как зеркала установлены под нужным углом, пространство между двумя верхними краями должно быть закрыто черным бархатом, а зеркала помещены в оловянную или латунную трубку так, чтобы широкие концы едва выступали за край, в то время как узкий конец расположен так, чтобы угол, образованный соединением зеркал, находился немного ниже середины этого конца трубки. Крышка с круглым отверстием в центре затем должна быть пригнана к узкому концу зеркал, который в общем случае должен быть снабжен выпуклой линзой, чье фокусное расстояние на дюйм или два больше длины зеркал. Футляр для хранения объектов и для сообщения им вращательного движения прикрепляется к объектному концу трубки. Объекты, лучше всего подходящие для получения приятных эффектов, — это мелкие фрагменты цветного стекла, проволоки из стекла, как пряденые, так и скрученные, разных цветов и оттенков, различных форм: кривые, углы, круги; также очень красивы бусины, стеклярус, тонкие иглы, маленькие кусочки кружева и фрагменты тонких морских водорослей. М. Штурм из Праги недавно зафиксировал изображения калейдоскопа, так что они доступны для создания узоров в каждой отрасли шелковых, хлопчатобумажных и смесовых тканей. Можно было бы сделать фотографии самых красивых из этих случайных дизайнов, которые встречаются только один раз и, если их не скопировать, теряются.

Fig. 285.

a b. Трубка, содержащая два зеркала, показана пунктирными линиями. a. Малый конец, где расположен глаз. b. Объектный конец. c d. Другой вид зеркал, расположенных для помещения в трубку; заштрихованная часть представляет черный бархат. e. Двояковыпуклая линза. f. Коробка для содержания объектов, обычно снабженная матовым стеклом снаружи.

ГЛАВА XXII.

ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА.

Этот термин, по-видимому, часто путают с термином «отражение», и он означает изгибание или преломление луча света (re — назад, и frango — ломать); и следует помнить, что когда свет падает на поверхность твердого (жидкого или газообразного) тела, он может быть отражен (re — назад, и flecto — гнуть), преломлен, поляризован или поглощен. В предыдущей главе свойство отражения света было полностью исследовано, а в этой будет рассматриваться только преломление. Это свойство, которое было и будет продолжать иметь величайшую практическую пользу в своем применении к конструкции всех увеличительных стекол, будь то телескоп, микроскоп, волшебный фонарь или растворяющиеся виды; или второстепенные преломляющие инструменты — такие как очки, театральные бинокли и т. д.; и следует помнить, что их увеличительная способность зависит исключительно от свойства преломления.

Если бы такие вещества, как стекло, не были наделены этим свойством, было бы трудно понять, как могли быть сделаны великие открытия в астрономии или какую информацию мы могли бы получить относительно тех интересных истин, которые постоянно открываются с помощью микроскопа. Можно привести многочисленные примеры ценности этого последнего инструмента при обнаружении фальсификации и исследовании органических структур. Когда так много талантливых и трудолюбивых ученых работают с этим инструментом, возможно, несправедливо указывать на одного, хотя мы должны сделать исключение в пользу профессора Эренберга из Берлина, чей микроскоп сослужил такую хорошую службу в получении неопровержимых доказательств мошенничества Симонида; он снова использовал его, чтобы обнаружить вора, который украл бочку с монетами, похищенную на одной из железных дорог. Одна из нескольких бочек, которые должны были содержать монеты, по прибытии в пункт назначения оказалась пустой от своего драгоценного содержимого и заполнена песком. Когда к профессору Эренбергу обратились за консультацией, он послал за образцами песка со всех станций вдоль различных железнодорожных линий, по которым проходили монеты, и с помощью своего микроскопа определил станцию, с которой должен был быть взят песок. Как только станция была обнаружена, было несложно вычислить преступника среди небольшого числа служащих, находившихся там на дежурстве.

Простейший случай преломления происходит при прослеживании пути луча света через воздух в среду воды; в этом случае он переходит из редкой среды в плотную, и сам факт хорошо иллюстрируется следующей диаграммой, на которой заштрихованная часть представляет воду, а бумага, на которой она нарисована, — воздух. Линия A B — это перпендикулярный луч света, который проходит прямо из воздуха в воду и сквозь нее, не меняя своего направления. Линия C D — это другой луч, наклоненный к перпендикуляру и входящий в воду под углом, он не проходит по прямой линии, указанной пунктиром, а преломляется или изгибается к перпендикуляру в d e.

Fig. 286.

Этот факт, сведенный к краткости научных законов, выражается так: — Когда луч света падает перпендикулярно на преломляющую поверхность, он не испытывает никакого преломления или изменения направления. Когда свет переходит из редкой среды в плотную, как из воздуха в воду, угол падения больше угла преломления. А когда свет переходит из плотной среды в редкую, как из воды в воздух, происходит обратное, и угол падения меньше угла преломления.

Чтобы проиллюстрировать эти законы, жестянщик может сконструировать небольшой резервуар со стеклянными окнами спереди и по бокам, последние должны быть такой же глубины, как полукруг, описанный на задней металлической пластине резервуара, которая, конечно, поднимается выше, чтобы показать полный круг; он должен быть покрыт белым лаком, а на нем должны быть описаны перпендикулярная и горизонтальная черные линии — все, за исключением круга, должно быть покрыто черным лаком. Если фонарь Дюбоска устроен с маленьким зеркалом, как описано на рис. 276, стр. 287, луч света можно направить перпендикулярно или под углом через воду, и само преломление луча света становится отчетливо заметным. (Рис. 287.)

Fig. 287.

a. Фонарь Дюбоска. b. Зеркало. b c. Падающий луч. c d. Преломленный луч. e f. Резервуар, содержащий воду до горизонтальной линии круга.

Преломление света также хорошо демонстрируется аппаратом Дюбоска с плосковыпуклой линзой и латунной стрелкой в качестве объекта, с другой двояковыпуклой линзой для его фокусировки. Когда на диске получен хороший четкий контур стрелки, часть лучей света, создающих его, может быть затем действительно преломлена, положив поперек латунной стрелки квадратный брусок из листового стекла. (Рис. 288).

Fig. 288.

a. Лучи света от электрического света. b. Колпачок с вырезанной фигурой стрелки. c. Брусок из листового стекла. d. Двояковыпуклое стекло для фокусировки e, изображения на диске, и часть, преломленная в b.

Существует много простых способов, которыми демонстрируется преломление света, таких как кажущееся преломление весла там, где оно входит в воду, или удивительный способ, которым дно приподнимается, когда мы смотрим под любым углом через прозрачную воду глубокой реки или озера; последнее обстоятельство, к сожалению, приводило к самым серьезным несчастным случаям из-за того, что детей из-за кажущейся мелководности воды побуждали заходить в нее и купаться. Рыбы, опять же, если на них не смотреть перпендикулярно из лодки, всегда кажутся ближе, чем их истинное положение, и индейцы, когда они бьют рыбу острогой, всегда стараются бить как можно ближе к перпендикуляру; опытные стрелки знают, что они должны целиться немного ниже и ближе, чем кажущееся положение рыбы, чтобы попасть в нее.

Узнав, что свет отклоняется от своего курса, можно было бы предположить, что все объекты, рассматриваемые через листовое стекло, должны казаться искаженными; но следует помнить, что стороны стекла почти параллельны, поэтому во всех направлениях происходит одинаковое количество преломления — так что, если окно не застеклено неровным волнистым стеклом, объект для всех практических целей не меняет своего положения, не перемещаясь ни вправо, ни влево, ни вверх, ни вниз. Чтобы согнуть лучи света в нужном направлении, стекло должно быть разрезано на определенные фигуры, называемые призмами, плоскими стеклами, сферами и линзами, некоторые из которых показаны на прилагаемом рисунке. (Рис. 289.)

Fig. 289.

Было бы утомительно прослеживать с помощью регулярной серии диаграмм прохождение света через множество комбинаций линз; и поскольку плоские, выпуклые и вогнутые поверхности были изучены в отношении их влияния на отражение света, к ним можно обратиться снова в отношении их влияния на преломление света. В последнем случае будет обнаружено, что выпуклые и вогнутые линзы обладают прямо противоположными свойствами зеркал; так, выпуклая линза, принимающая параллельные лучи, заставит их сойтись в фокус. (Рис. 290.) Случай близорукости возникает из-за слишком большой выпуклости глаза, что создает очень близкий фокус; а случай пожилых людей — это уплощение глаза, из-за чего фокус отбрасывается на большее расстояние. Средством для последнего является выпуклое очковое стекло, в то время как для первого требуется вогнутая линза, чтобы рассеять лучи и предотвратить их слишком быстрое схождение в точку.

Fig. 290.

a b. Двояковыпуклая линза. c — луч света, который падает перпендикулярно на a b и поэтому проходит прямо в f, фокус. d b. Лучи, падающие под углом на a b, преломляются в фокус f.

Действие вогнутой преломляющей поверхности снова противоположно вогнутой отражающей поверхности — первая рассеивает лучи света, в то время как последняя собирает их. Вогнутая линза, как и следовало ожидать, производит на свет эффект, прямо противоположный эффекту вогнутого зеркала. (Рис. 291.)

Fig. 291.

a b. Двояковогнутая линза. c — луч света, который падает перпендикулярно на a b и проходит без изменения своего курса. d d. Лучи, падающие под углом на a b, преломляются и расходятся.

Эти факты наглядно демонстрируются с помощью фонаря и электрического света. Лучи света преломляются видимым образом при прохождении через вогнутую или выпуклую линзу, если использовать немного дыма от бумаги, как в экспериментах с зеркалами. (Рис. 292.)

Fig. 292.

a. Электрический свет. b. Линза.

Усвоив эти элементарные истины, будет несложно проследить за полным набором иллюстраций, поясняющих устройство и использование различных популярных оптических приспособлений.

ГЛАВА XXIII.

ПРЕЛОМЛЯЮЩИЕ ОПТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ.

I. Волшебный фонарь.

Ни один другой оптический прибор с момента своего появления и до настоящего времени не вызывал столько удивления и восторга, как это простое устройство. Долгое время его истинная ценность оставалась незамеченной, а для него создавались лишь нелепые или комические слайды, однако сейчас его образовательное значение получает полное признание — не только благодаря размеру диаграмм, которые могут быть представлены на диске, но и благодаря тому, что внимание аудитории лучше удерживается в комнате, когда единственным видимым объектом является объясняемая диаграмма. Содержащиеся в нем линзы — это «бычий глаз», или плоско-выпуклая линза, расположенная ближе к источнику света, и двояковыпуклое стекло, предназначенное для фокусировки изображения, которое переворачивается и помещается между двумя линзами. (Рис. 293.)

Fig. 293.

Волшебный фонарь.

Во многих книгах даются подробные указания по росписи стеклянных слайдов, но это искусство требует огромной практики и опыта. Человек может уметь рисовать и писать на бумаге или холсте, но со стеклом дело обстоит совершенно иначе, и если юный художник не брал уроки у профессионального мастера по росписи стекла, его усилия, скорее всего, будут весьма неудовлетворительными. Во многих популярных трудах, охватывающих область оптики, приводятся полные инструкции по способу росписи слайдов для волшебного фонаря или «растворяющихся видов»; однако в этом способе иллюстрации наступила новая эра — подготовка фотографий на стекле самого прекрасного качества, и теперь, вместо демонстрации простых мазков со слабой окраской, можно приобрести фотографические снимки исключительного совершенства у господ Негретти и Замбра из Холборна, которые уделили особое внимание этой отрасли и поставляют слайды всех размеров.

II. Растворяющиеся виды.

Эта весьма приятная модификация обычного волшебного фонаря демонстрируется с помощью двух фонарей одинакового размера, снабженных лампами и линзами, которые в точности идентичны. Их лучше всего располагать на одной доске, бок о бок, и если держать их параллельно друг другу, круги света, отбрасываемые двумя фонарями, не совпадут на экране; поэтому необходимо установить один из них под углом, который будет варьироваться в зависимости от расстояния до экрана. Задача точного наложения двух кругов света друг на друга на диске называется центрированием фонарей и является первым делом, о котором необходимо позаботиться перед показом слайдов. Слайды для «растворяющихся видов» расписываются в одном размере, и если, например, сцена, изображающая церковь со свадебной процессией и деревьями в полном цвету, представляющая лето, сначала проецируется на диск, ее можно сменить на зимнюю, вставив другую картину того же сюжета, но расписанную так, чтобы изобразить голые деревья, церковь и землю, покрытую снегом, а также открытую могилу с похоронной процессией. Две картины не должны проецироваться на экран одновременно, и здесь требуется механизм растворения; он состоит из двух вееров, расположенных таким образом, что их можно поднимать или опускать с помощью реечной передачи и рукоятки; один веер при опускании закрывает один из тубусов фонарей, а другой оставляет второй фонарь открытым и свободным для проецирования изображения; растворение осуществляется медленным перемещением рукоятки реечного механизма, так что одна четверть изображения, уже находящегося на диске, отсекается, а одна четверть нового — проецируется. По мере движения половина старой картины закрывается, а половина нового слайда занимает ее место, и так далее, пока вся исходная картина не будет закрыта веером и не появится новая; именно таким образом достигается эффект смены лета на зиму. (Рис. 294.)

Fig. 294.

Тубус одного фонаря с поднятым веером a, находящимся в положении для проецирования изображения на диск. b. Другой веер, закрывающий второй фонарь.

Когда две картины, подобные описанным выше, растворяются одна в другой, конечно же, само здание или другая заметная часть сюжета должны строго совпадать в каждой картине на диске, иначе будут видны обе картины, и иллюзия разрушится. Все картины должны быть отцентрированы до начала выставки. Согласно устройству господина Дюбоска, один электрический свет служит для освещения обоих фонарей с помощью зеркал. Аппарат для растворения также очень прост и состоит из двух ромбовидных отверстий в латунной раме, которые открываются и закрываются попеременно с помощью заслонки, управляемой рукояткой. Использование одного источника света не рекомендуется, так как им довольно трудно правильно управлять. (Рис. 295.)

Fig. 295.

a. Электрический свет. b b. Два комплекта линз для двух картин. c. Механизм растворения. d. Изображение на экране.

Когда требуются «растворяющиеся виды» в большом масштабе, линзы должны быть чрезвычайно большими, а конденсор (соответствующий «бычьему глазу» простого волшебного фонаря) должен быть не менее девяти или одиннадцати дюймов в диаметре, а передние стекла должны быть превосходного качества. Линзы для большого фонаря, освещаемого оксиводородным светом, расположены так, как показано на следующем рисунке. (Рис. 296.)

Fig. 296.

a. Известковый свет. b. Конденсоры. c. Изображение. d d. Передние линзы для фокусировки с реечным механизмом.

В Политехническом институте автор использовал не менее шести фонарей, работающих одновременно или почти одновременно, для создания эффектов в видах, иллюстрирующих путешествия Синдбада-морехода; а для получения усиленных результатов, необходимых для диорамных эффектов, таких, например, как Осада Дели, показывающая разрыв снарядов и т. д., всегда использовались четыре стационарных фонаря (передние части которых показаны на следующем рисунке). Два верхних фонаря «растворяются» с помощью латунных дисков, приводимых в движение рукой, а нижние — с помощью вееров. (Рис. 297.)

Fig. 297.

Передние части четырех фонарей, показывающие, как устроен механизм растворения.

«Закулисье» всегда вызывает большой интерес у молодых людей; поэтому на фронтисписе, с помощью мистера Хайна (который написал большое количество фотографий, демонстрировавшихся в Политехническом институте во время управления автора), мы представили разрез большого театра, сделанный во время демонстрации эффектной сцены Осады Дели. Оптические эффекты сопровождались различными звуками, имитирующими тревоги войны, для производства которых добровольцев иногда оказывалось больше, чем требовалось, и они пробирались за экран, создавая те ужасающие звуки, которые некоторые люди с нервным темпераментом называли поистине оглушительными. На полностраничном рисунке мы также привели точный чертеж внутренности оптической камеры в Политехническом институте с четырьмя стационарными фонарями и боковыми шкафами для хранения стеклянных картин. Четыре фонаря перемещались по рельсам с помощью колес и круглой поворотной платформы; их можно было убрать, а на их место установить микроскоп.

Перед экраном и за ним в Политехническом институте во время демонстрации диорамных эффектов осады Дели.

III. Оксиводородный микроскоп.

Многие помнят первую демонстрацию этого прибора на Бонд-стрит мистером Дж. Т. Купером и мистером Кэри, за которой последовала выставка научных чудес в галерее Аделаида с оксиводородным микроскопом. Аппарат для этой цели состоит из трех конденсорных линз и объектива. Объекты, такие как живые водные насекомые, помещаются в стеклянные кюветы с водой; другие объекты — папоротники, перья, бабочки, водоросли и т. д. — монтируются на слайдах обычным способом с помощью канадского бальзама. (Рис. 298.)

Fig. 298.

a. Известковый свет. c c c. Конденсоры. d. Объект, например, резервуар с водой, содержащий живых насекомых. e. Объективы.

IV. Физиоскоп.

Этот прибор, представленный в Политехническом институте в то время, когда мистер Дж. Ф. Годдард руководил оптическим отделом института, всегда вызывал огромное веселье и изумление у многочисленных посетителей; и завсегдатаи старого места могут помнить добродушную, неподражаемую, глуповатую улыбку, с которой бедняга мистер Тейт (который был одним из живых объектов, демонстрируемых на диске) обычно выпивал бокал вина, а затем подмигивал аудитории. Когда мы говорим, что мистер Тейт подмигивал, конечно, подразумевается, что он был лично невидим, а на диске появлялось лишь его привидение или изображение. Лицо ярко освещается оксиводородным светом, и, будучи расположенным близко к линзам, лучи отражаются от лица в физиоскоп, и при правильной фокусировке и исправлении перевернутости изображения на диске появляется идеальное представление человеческого лица. Линзы и вогнутые отражатели, необходимые для этого, показаны в разрезе физиоскопа. Господа Карпентер и Уэстли с Риджент-стрит довели производство волшебных фонарей до большого совершенства; а мистер Коллинз из Политехнического института конструирует все виды аппаратов для «растворяющихся видов», оксиводородные микроскопы, физиоскопы и т. д. (Рис. 299.) С помощью этого прибора можно демонстрировать большой аудитории любые непрозрачные объекты (при условии, что они должным образом отражают свет). Гипсовые слепки выглядят с необычайной красотой и мягкостью, в то время как цветы, чучела птиц и особенно колибри являются превосходными объектами для физиоскопа.

Fig. 299.

a. Один или несколько источников известкового света, направляющих лучи, отраженные вогнутыми зеркалами, на лицо b, откуда они отражаются к c c, первым конденсорам. d d. Объективы. Этот прибор изготовлен мистером Коллинзом, у которого есть инструменты для изготовления отражателей с правильными кривыми. Изображение лица на диске покрывается черными пятнами, если отражатели не идеальны.

V. Камера-обскура.

«Темная камера» — это название весьма забавного, а в усовершенствованном виде — чрезвычайно ценного прибора для фотографических целей. Его иногда можно встретить в общественных садах, и очень хороший экземпляр находится на Хоу в Плимуте. Устройство камеры для наблюдения за окружающей местностью очень простое и состоит лишь из плоского зеркала, расположенного под углом, с помощью которого изображение отражается через двояковыпуклую линзу на белый стол внизу. (Рис. 300.)

Fig. 300.

a. Зеркало. b. Выпуклая линза. c. Белый стол.

Термин «фокусировка», или искусство перемещения линз для получения четкого изображения, часто упоминался в этой статье, и, возможно, будет уместно описать способ определения фокусного расстояния линзы экспериментальным путем.

Держите линзу напротив окна так, чтобы на листе бумаги, приколотом к стене, получилось яркое изображение оконной рамы; расстояние от линзы до бумаги и будет фокусным расстоянием.

Если линза имеет очень большое фокусное расстояние, его можно определить следующим образом: измерьте расстояние между линзой и объектом, а также между линзой и изображением; перемножьте эти расстояния и разделите произведение на их сумму; частное даст фокусное расстояние.

VI. Разложение света — «его анализ и синтез».

Именно в итальянском языке невесту, эмблему чистоты, называют Lucia (Lux, свет); и, безусловно, если бы потребовалась иллюстрация красоты и единства, свет был бы поэтически назван подходящим примером; но физически он не является единым по своей природе, он составной и состоит из семи цветов. Прибор, необходимый для преломления луча света в достаточной степени, чтобы разложить его на элементарные цвета, называется призмой и представляет собой твердое тело, имеющее две плоские поверхности, называемые преломляющими, с основанием, одинаково наклоненным к ним. (Рис. 301.)

Fig. 301.

Призма. Основание a b одинаково наклонено к преломляющим поверхностям c a, c b.

Именно в 1672 году сэр Исаак Ньютон провел свой знаменитый анализ света, направив солнечный луч (проходящий через отверстие в ставне) на преломляющую поверхность призмы и проецируя изображение, или спектр, на экран, где он наблюдал семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый, и тем самым доказал, «что существуют различные виды света, и что каждый вид склонен испытывать различную степень преломляемости при переходе из одной среды в другую и возбуждать в нас представление о цвете, отличном от остальных; и что тела кажутся того цвета, который возникает из состава тех цветов, которые способны возбуждать различные виды отражаемого ими света».

Имя сэра Исаака Ньютона было бы увековечено одним этим открытием, даже если бы он не обладал той выдающейся способностью, которая возвысила его над всеми другими математиками и физиками. В то же время интересно знать, что древний автор Клавдиан (420 г. н. э.) задается вопросом, «действительно ли цвет принадлежит самим субстанциям или же они обманывают глаз отражением света — enquires sitve color proprius rerum, lucisne repulsa eludant aciem».

Сэр Исаак Ньютон определил, что спектр можно разделить на 360 равных частей, из которых красный занимает 45, оранжевый 27, желтый 48, зеленый 60, синий 60, индиго 40, фиолетовый 80. Он также обнаружил, что если сильно преломленные лучи, семь цветов или спектр направить в вогнутое зеркало или двояковыпуклую линзу, они снова соединяются и образуют белый свет. Чтобы продемонстрировать свойства призмы в различных положениях, можно привести следующую диаграмму. (Рис. 302.)

Fig. 302.

a. Луч света, проходящий через две призмы b, расположенные основанием к основанию. В этом положении свет проходит ко второй призме c без изменений. В точке c происходит разложение света, и спектр показан в d d. Верхняя призма в b, использованная отдельно, отразила бы луч в e, не разлагая его на цветные лучи.

Радуга — самое красивое природное оптическое явление, с которым мы знакомы; ее можно увидеть только в дождливую погоду, когда солнце освещает падающий дождь, а наблюдатель стоит спиной к солнцу. Часто можно увидеть две дуги: внутреннюю и внешнюю, или первичную и вторичную, и даже внутри первичной радуги, в контакте с ней, и снаружи вторичной были замечены другие дуги сверх указанного числа.

Первичная, или внутренняя, радуга состоит из семи разноцветных дуг и обычно является самой яркой, образуясь лучами света, падающими на верхние части капель дождя. Внешняя дуга образуется лучами света, падающими на нижние части капель дождя; и в обоих случаях лучи света подвергаются преломлению и отражению, следовательно, мнение Аристотеля о том, что радуга вызвана только отражением света, неверно.

Первое преломление происходит, когда лучи света входят в капли воды, а второе — когда они выходят из них в первой дуге; преломленные лучи подвергаются только одному отражению, тогда как во второй дуге яркость цветов ослабляется двумя отражениями.

Спектр от электрического света — одно из самых великолепных цветовых зрелищ, которые можно себе представить; приборы, необходимые для этой цели, проиллюстрированы на № 1 (Рис. 303), в то время как синтез цветных лучей и получение белого света показаны на № 2 того же рисунка. (Рис. 303.)

Fig. 303.

№ 1. a. Электрический свет. b. Узкая щель, через которую свет проходит к выпуклой линзе c. d. Призма. e. Спектр. № 2 — то же самое для a b c d; но f — это выпуклая линза, собирающая рассеянные лучи и образующая белый свет в g.

VII. Длительность впечатления от света.

Если нарисовать на круговом диске призматические цвета в той же пропорции друг к другу, в какой они представлены в спектре, полученном с помощью призмы, и быстро вращать колесо, то отдельные цвета исчезнут, и станет виден почти белый свет. Причина кроется в том же принципе, который создает видимость полного огненного круга, когда горящая петарда быстро вращается перед тем, как ее бросят, чтобы она взорвалась; и поскольку очевидно, что горящая петарда не может находиться в каждой точке круга в один и тот же момент, должна существовать некая врожденная способность человеческого глаза, позволяющая ему удерживать в течение определенного периода времени впечатления от изображений, которые могут на него падать; и этот принцип был настолько, так сказать, доведен до предела, что всерьез утверждается, будто изображение убийцы человека «могло бы быть обнаружено на сетчатке глазного яблока, если бы его можно было исследовать достаточно быстро после смерти». Фиксация картины, как говорят, происходит благодаря своего рода естественному фотографическому процессу; но такие причудливые утверждения часто уводят разум лишь в страну грез, поэтому мы вернемся к факту длительности впечатления от света на глаз, что подтверждается несколькими остроумными оптическими приборами, и особенно научными изобретениями доктора Фарадея, доктора Пэриса и мистера Томаса Роуза из Глазго.

Путем тщательного эксперимента М. Д'Арси обнаружил, что свет живого угля, движущегося на расстоянии 165 футов, сохраняет свое впечатление на сетчатке в течение седьмой доли секунды. Отсюда причина рекомпозиции белого света при быстром вращении цветов на диске. Каждый цвет в любой точке сменяет другой до того, как впечатление от предыдущего исчезнет из глаза, и при условии, что цвета вращаются в течение седьмой доли секунды, они все вместе запечатлеваются на глазу и, встречаясь на сетчатке, производят эффект белого света.

VIII. Фенакистископ.

Этот забавный прибор состоит из вращающегося колеса, на котором фигуры кажутся прыгающими, идущими или танцующими. Диск или колесо сделаны из картона, на котором нарисованы (по направлению к периферии) фигуры в восьми, десяти или двенадцати позах. Так, если желательно изобразить клоунов, вращающихся по кругу, на диске рисуются двенадцать различных положений фигуры в процессе поворота, а над каждой из фигур на колесе прорезается щель длиной около одного дюйма и шириной четверть дюйма в направлении, соответствующем радиусам круга. Эта простая форма прибора используется путем размещения фигурной стороны перед зеркалом, а затем приведения его во вращение с определенной скоростью, которая определяется экспериментально; и когда зритель смотрит через щели в зеркало, клоуны кажутся вращающимися. В Политехническом институте есть два таких колеса с зеркалами, и хотя одни и те же рисунки использовались много лет, они до сих пор привлекают внимание публики. (Рис. 304.)

Fig. 304.

Дизайн для фенакистископа. Предполагается, что зритель смотрит в зеркало через щели. Он поддерживается ручкой через центр, вокруг которой его вращают другой рукой.

В «Журнале Королевского института» мистер Фарадей описал несколько очень интересных экспериментов и оптических иллюзий, создаваемых вращением колес в разных направлениях и с разными скоростями. Колеса сделаны из картона, и если вырезать два зубчатых колеса одинакового размера и поместить одно над другим на штифте, то при их быстром вращении виден обычный туманный оттенок, когда зубья взаимодействуют; но если заставить два зубчатых колеса двигаться в противоположных направлениях, возникнет необычайное явление неподвижного спектрального колеса. Если зубья на обоих колесах вырезаны в наклонном направлении, спектральное колесо будет демонстрировать наклонные зубья; но если одно колесо повернуть так, чтобы зубья указывали в противоположные стороны, то спектральное колесо будет иметь прямые зубья. Ряд таких колес, приведенных в движение в затемненной комнате и внезапно освещенных светом электрической искры, кажутся совершенно неподвижными, хотя и движутся с большой скоростью. Дорогостоящий прибор был сконструирован Дюбоском с целью демонстрации обычных эффектов фенакистископа на экране с помощью волшебного фонаря; однако демонстрируется очень ограниченное изображение, и в улучшении аппарата еще есть много возможностей. (Рис. 305.)

Fig. 305.

Фенакистископ, изготовленный Дюбоском из Парижа. № 1. Аппарат в сборе с конденсорами. № 2. Разрез аппарата. a. Свет. b. Конденсор, или плоско-выпуклая линза. c. Круглый стеклянный диск с нарисованным на нем рисунком. d. Деревянный диск с четырьмя двояковыпуклыми линзами, расположенными на равном расстоянии друг от друга, чтобы совпадать с c во время вращения. И последние, и c вращаются, и изображение фокусируется на диске линзами f. № 3. Стеклянная пластина с нарисованным на ней устройством.

IX. Тауматроп.

Эта очень простая игрушка была изобретена покойным доктором Пэрисом, который дал ей подходящее название, составленное из греческих слов θαυμα — чудо и τρεπω — вращать. Длительность впечатлений от света на глаз очень заметна при использовании этой игрушки, которая обычно делается из кругового куска картона, имеющего с одной стороны рисунок головы человека, а с другой — шляпу; или изображение зажженной свечи на одной стороне картона и гаситель на другой; или ворота и всадника, перепрыгивающего через них. Каждая пара рисунков, нарисованных на противоположных сторонах картона, кажется единым целым, когда их скручивают с помощью нитей, привязанных к противоположным краям картонного круга. Обоснование этого эксперимента заключается в том, что изображение одного рисунка — например, головы и лица — удерживается глазом до тех пор, пока не появится шляпа, и, будучи взаимно запечатленными на зрительном нерве почти в один и тот же момент времени, они кажутся одной картиной.

X. Калотроп.

Это оптическое устройство мистера Томаса Роуза из Глазго, первоначально разработанное для демонстрации иллюзий фенакистископа и подобных устройств многочисленной аудитории; но более примечательное своими представлениями очень красивых спектров, состоящих из умножения, комбинации и инволюции простых фигур, расположенных вокруг диска. Устройство состоит из механизма для придания значительной скорости двум концентрическим колесам, работающим почти в контакте и движущимся в противоположных направлениях. Но единственная часть аппарата, требующая особого объяснения и иллюстрации, — это диск с рисунками и диск с отверстиями; первый из которых помещается на заднем колесе, а второй — на переднем. Мы приводим рисунки двух дисков, предварительно заметив, однако, что каждый из них способен на почти бесконечное разнообразие характеров. № 1 (Рис. 306) представляет в своих четырех квадрантах перфорации для четырех различных дисков с отверстиями; а № 2 — это диск с рисунком, состоящий из двенадцати равноудаленных черных шаров. Под a шары будут представлены как двадцать четыре овала; под b — как сорок восемь переплетенных фигур, красиво варьирующихся; под c — как искусное кружево; а под d — как богатое разнообразие форм и цветов. Каждый новый диск с рисунками и диск с отверстиями, конечно, открывает новое поле эффектов. Так, если мы возьмем диск, несущий двенадцать повторений шара внутри кольца, причем каждое повторение нарисовано так, что его положение продвигается в кольце, пока не достигнет в двенадцатом кольце точки, откуда оно началось, и поместим это на задний диск калотропа, предварительно удалив первый, то при вращении колеса не наблюдается никакого эффекта, кроме растягивания рисунка и общего вида туманных черных кругов. Однако, когда диск с двенадцатью щелями или отверстиями теперь помещается на переднее колесо, и оба вращаются в противоположных направлениях, тогда вся фигура как бы оживает, и каждый шар, по-видимому, движется вокруг внутренней части своего круга. Аппарат был представлен автором в Королевском политехническом институте и вызвал большой интерес. (Рис. 306.)

Fig. 306.

№ 1 и 2 — диски. № 3. Калотроп в сборе. № 4. Вид сбоку на калотроп, показывающий умножающие колеса и перфорированные и раскрашенные диски, движущиеся в противоположных направлениях.

XI. Фотодром.

Это второе оптическое устройство мистера Роуза для демонстрации спектральных иллюзий; и оно превосходит предыдущее, поскольку предлагает публичному лектору наиболее эффективное средство представления этих обманов большой аудитории. Оно отличается от калотропа в нескольких важных пунктах. Оно обходится без дисков с отверстиями и оставляет диск с рисунком полностью открытым для зрителей. Эффекты создаются мощным светом, проходящим через трубку фонаря и прерываемым колесом, работающим поперек него. Аппарат, как он сейчас находится в распоряжении изобретателя, состоит из двух отдельных частей: одна — механизм для дисков с рисунками, а другая — для света. Колесо диаметром четыре фута соединено с системой механизмов, способных придать ему пятьсот или шестьсот оборотов в минуту. На это колесо помещается диск с рисунком, на виду у зрителей, и приводится в движение. Из противоположной галереи направляется свет, который прерывается колесом такого диаметра и количества отверстий, чтобы скорость фотодрома (или «светобегуна») была по крайней мере в шесть раз больше скорости диска с рисунком; в то время как ширина отверстий такова, что ограничивает длительность световой вспышки примерно одной двухтысячной долей секунды. Колесо, работающее поперек света, имеет систему механизмов для повышения скорости до двух тысяч оборотов в секунду. Управление аппаратом очень простое. Диск с рисунком доводится до устойчивого быстрого вращения, а оператор света затем работает своим колесом с постепенно увеличивающейся скоростью, пока не догонит фигуры рисунка, где, благодаря просто тонкости прикосновения, он может удерживать их неподвижными или приводить в движение по желанию.

Теории света и цвета до сих пор волнуют научный мир, хотя смел должен быть тот человек, который заявит, что его гипотеза способна объяснить каждый трудный момент, возникающий по мере роста наших экспериментальных знаний. Мистер Г. Дж. Смит из Пертской академии выдвинул очень остроумную теорию света и цвета, подкрепленную некоторыми искусными экспериментами. Но, как говорит Соломон, «нет ничего нового под солнцем», и в способной статье мистер Роуз из Глазго заявляет о предвосхищении теории мистера Смита следующим образом:

«Мое внимание было привлечено к статье под названием «Теория света» Г. Джона Смита, эсквайра, магистра искусств из Пертской академии. Думаю, прошло уже почти два года с тех пор, как я сообщил интересный факт профессору Фарадею и члену нашего местного Философского института, который вполне может претендовать на то, чтобы предвосхитить теорию мистера Смита. Факт заключался в следующем: если держать кусок интенсивно белой карточки в одной руке, при свете мощной газовой горелки, падающем на нее, и если другая рука управляет газовым краном, то по мере постепенного уменьшения света карточка будет принимать призматические цвета вплоть до интенсивного синего, а по мере восстановления света цвета будут проявляться в обратном порядке. Эксперимент очень убедительно показал мне, что свет однороден и что то, что мы называем цветом, есть лишь различное воздействие на зрительный нерв при большей или меньшей радиации света из фокальной точки в несовершенном отражателе — скажем, в данном случае, белой карточке. Я полагаю, что мистер Смит путает свою теорию, когда говорит о чередовании света и тени, производящих цвет. Тень, или темнота, — это просто отрицание света. Мы не видим смесей света и темноты, или черноты и белизны, но свет в его различных степенях интенсивности. Эксперименты мистера Смита представляют только то, что делал мой калотроп, и что мое более позднее устройство, фотодром (которому сейчас почти три года), делает гораздо более совершенным образом. Это одна из тайн, понятных только посвященным, что, хотя статья мистера Смита, по-видимому, была встречена с большим одобрением Британской ассоциацией, мое сообщение относительно фотодрома было признано «недостаточно практичным».

«Поскольку я предстал перед публикой с экспериментом, который в любом случае является интересным, позвольте мне воспроизвести его при нескольких различных условиях и добавить краткое повествование о замечательных представлениях цвета, которые предстали передо мной и которые, насколько мне известно, являются совершенно новыми или известными только благодаря более поздним экспериментам мистера Смита. Профессор Фарадей очень любезно признал мое сообщение об эксперименте с карточкой, но сказал, что он лишь частично удался у него, и добавил, что, вероятно, это связано с некоторым снижением чувствительности его глаз. Скорее, я не смог с достаточной ясностью изложить условия эксперимента, поскольку я всегда обнаруживал, что девять человек из десяти полностью согласны с полученными эффектами, когда они находились рядом со мной. Переходы от белого к желтому, оранжевому, красному и оттуда к интенсивно синему, я могу сказать, неизменно признаются. Успех зависит от очень медленного и регулярного уменьшения и восстановления света. Я привел один метод выполнения эксперимента и добавлю еще два. Оставьте свет без изменений и начните с того, что держите карточку близко к нему; затем держите руку неподвижно, а глаз пристально фиксируйте на карточке, и постепенно отступайте спиной к свету, и цвета будут меняться в порядке призматического спектра от желтого до интенсивного синего. При возвращении назад к свету цвета снова проявятся, но в обратном порядке. В этой форме эксперимента мы уверены, что свет остается точно таким же на протяжении всего времени. Третий метод таков: поместите круг из белой карточки диаметром около трех дюймов в центр черной доски и пусть зритель встанет в двенадцати дюймах от доски, устремив глаза на карточку. Пусть оператор будет снабжен светом, закрытым так, чтобы он не падал на глаз зрителя; тогда, по мере того как он будет отходить со светом или возвращаться с ним, зритель будет видеть цвета, как и прежде. Это устройство, очевидно, подвергает эксперимент суровому испытанию, поскольку черная доска усиливает белизну карточки и способствует ее сохранению.... Преследуя свою главную цель, я часто замечал самые замечательные представления цвета; но, поскольку условия по большей части были непригодны для лекционного зала, я уделял им лишь мимолетное внимание. Позвольте мне привести несколько примеров экспериментов.

«Первый относится к калотропу, который можно кратко описать как устройство из двух концентрических колес, работающих почти в контакте и в противоположных направлениях. Для заднего колеса предусмотрены диски с различными устройствами, а для переднего — ряд перфорированных черных дисков. Когда диск, заряженный двенадцатью черными радиусами, помещается на заднее колесо, шесть спиц переднего колеса, быстро проходя по нему, превращают двенадцать черных радиусов в двадцать четыре кажущихся неподвижными белых радиуса на тонированном фоне. Здесь представлено замечательное проявление дополнительного цвета, поскольку он постоянно находится перед глазом благодаря инерции зрения.

«Второй эксперимент выполняется с помощью фотодрома, который состоит из независимого колеса для приема дисков с рисунками и аппарата (полностью отдельного и, при желании, вне поля зрения), с помощью которого вспышки света направляются на диск в быстрой и регулярной последовательности. Теперь, если на колесо поместить диск, заряженный двенадцатью темно-синими шарами, почти соприкасающимися, и позволить немного естественного света упасть на него, как только он будет приведен в быстрое вращение, а вспышки искусственного света (изолированные в фонаре) будут должным образом распределены по нему, мы увидим двенадцать кажущихся неподвижными светло-голубых шаров на зоне ярко-оранжевого цвета. Здесь, опять же, нет ничего, к чему мы не были бы готовы; дополнительный цвет внезапно представляется, и он постоянно поддерживается перед глазом благодаря инерции зрения.

«Третий эксперимент может оказаться интересным в связи с остроумной теорией мистера Смита. Поместите калотроп напротив яркого северного полуденного неба, снимите переднее колесо и прикрепите к заднему колесу один из перфорированных черных дисков, используемых для калотропических эффектов. Экспериментатор стоит позади прибора и может видеть небо только через отверстия в черном диске. Заставьте эти отверстия проходить перед глазом с интервалами, варьирующимися от одной второй до одной шестой доли секунды, и будут видны очень замечательные представления цвета. При меньших скоростях небо вспыхивает и приобретает неестественный блеск, а интервалы в четверть и пятую долю секунды придают ему иногда малиновый, а иногда глубокий пурпурный цвет. Итак, что мы можем вывести из этого эксперимента? Конечно, не то, что пульсации абсолютно произвели разнообразие цвета. При каждой пульсации полный естественный свет падает на глаз, а интервалы между пульсациями дают время для реакции, необходимой для возникновения дополнительного цвета, и это при многообразных модификациях, возникающих из постоянно меняющегося состояния глаза во время эксперимента. Если отверстия проходят перед глазом со скоростью, превышающей одну шестую долю секунды, эффект прекращается. Тогда наступает идеальная инерция зрения, и глаз не воспринимает ничего, кроме обычного света неба, уменьшенного в интенсивности, без чего-либо, что могло бы нарушить его однородность или придать ему хроматический характер.

«Четвертый эксперимент сродни последнему. Поместите калотроп при той же настройке и управлении, что и раньше, перед ярким закатом, и зритель увидит, с видением более чем поэтическим,

«Богатые оттенки всех славных вещей».

XII. Калейдоскопический цветовой волчок.

Это изобретение Джона Грэма из Танбриджа предназначено для того, чтобы показать, что когда белый или цветной свет передается в глаз через небольшие отверстия, вырезанные в виде узоров или устройств, и когда такие отверстия заставляют проходить перед глазом быстрыми последовательными рывками, как форма, так и цвет сохраняются на нерве зрительного органа достаточно долго, чтобы произвести составной узор, все части которого кажутся одновременными, хотя и представлены последовательно. Таким образом, прибор является приятной иллюстрацией закона о том, что глазу требуется почти невообразимо короткий промежуток времени для получения впечатления, и что такое впечатление не стирается непосредственно, а остается в течение определенного, хотя и очень ограниченного периода. Результаты достигаются вращением двух дисков на колесе, нижний диск содержит цвета, а верхний — отверстия; этот последний диск заставляют вибрировать, а также вращаться, тем самым позволяя глазу получать цветной свет, отраженный снизу, который свет принимает в то же время формы узоров, через которые он был передан. Прибор также служит для иллюстрации большинства важных явлений цвета.

XIII. Простые микроскопы и телескопы.

Линзы Стенхоупа сейчас продаются по такой дешевой цене и настолько полезны в качестве простых портативных микроскопов, что вряд ли стоит подробно описывать какой-либо план, с помощью которого можно получить дешевую однолинзовую лупу. На улицах можно найти красноречивых продавцов дешевых микроскопов, которые делают свой инструмент из коробочки от пилюль с проколотым отверстием, в которое помещается капля стекла, закрепленная канадским бальзамом; сферическая форма капли обеспечивает увеличительную силу: или тонкая платиновая проволока может быть согнута в небольшую круговую петлю, и в нее может быть помещен осколок флинтгласа; если пламя спиртовой лампы направить на петлю из платиновой проволоки и стекло с помощью паяльной трубки до тех пор, пока оно не расплавится, можно получить небольшую двояковыпуклую линзу, которая вполне подойдет в качестве увеличительного стекла. Практика ведет к совершенству, и после двух или трех попыток можно получить хорошую одиночную линзу, которую можно закрепить между двумя маленькими кусочками свинца, латуни или картона, должным образом скрепленными вместе, с отверстиями в них, как раз достаточно большими, чтобы удерживать край крошечной линзы. Призму можно сделать из двух маленьких кусочков оконного стекла, склеенных вместе кусочком мягкого пчелиного воска, и если поместить несколько капель воды в угол, они удерживаются капиллярным притяжением. Призма используется путем прикладывания ее к большому булавочному отверстию или узкой щели в кусочке картона и направления их на небо, когда красивые цвета спектра станут видны, если картон и призма будут поднесены близко к глазу.

Самая простая форма преломляющего телескопа изготавливается с помощью линзы с любым фокусным расстоянием, превышающим шесть дюймов, помещенной на одном конце жестяной или картонной трубки, которая должна быть на шесть дюймов длиннее фокусного расстояния линзы; трубка может состоять из двух частей, скользящих одна внутри другой, и когда глаз помещается на другом конце, становится видно перевернутое изображение рассматриваемого объекта. При использовании двух двояковыпуклых линз получается более совершенный простой астрономический телескоп. Объектив, т. е. линза, ближайшая к рассматриваемому объекту, должен быть помещен на конце жестяной или картонной трубки больше его фокуса, а вторая линза, называемая окуляром, потому что она ближе к глазу, находится в меньшей трубке, называемой окулярной трубкой; и если фокусное расстояние объектива составляет три фута, окуляр должен иметь фокус в один дюйм, и, конечно, окулярная трубка и стекло должны свободно скользить в трубке, содержащей объектив. Объектив с фокусом в сорок футов допустит окуляр с фокусом всего в четыре дюйма и, следовательно, увеличит в сто двадцать раз. Трубка длиной в сорок футов, конечно, была бы очень обременительна в управлении, и поэтому обычно принимают план, первоначально разработанный Гюйгенсом, а именно: размещение объектива в короткой трубке на вершине высокого шеста с шаровым шарниром, в то время как окуляр приводится на одну линию с объективом и фокусируется с помощью трубки и реечного механизма, должным образом поддерживаемого. В обычном земном телескопе есть четыре линзы, чтобы объекты, видимые с его помощью, не были перевернутыми; и всякий раз, когда объекты рассматриваются с помощью обычного телескопа, они оказываются окаймленными или окруженными призматическими цветами. Этот неприятный эффект исправляется использованием ахроматических линз, в которых соединены два вида стекла; и свет, разложенный одним стеклом, соединяясь с цветами, произведенными другим, образует белый свет, таким образом, двояковыпуклая линза из кронгласа, c c, может быть соединена с плоско-выпуклой линзой из флинтгласа, f f, которая должна иметь фокус примерно вдвое длиннее, чем у линзы из кронгласа. Вогнутая линза исправляет цвет или хроматическую аберрацию другой и оставляет около половины преломляющей силы выпуклой линзы в качестве эффективной увеличительной силы составной линзы. Французские оптики очень аккуратно цементируют линзы вместе и используют их в обычных подзорных и театральных биноклях. (Рис. 307.)

Fig. 307.

Составная ахроматическая линза, состоящая из c c, двояковыпуклой линзы из кронгласа, и f f, плоско-вогнутой линзы из флинтгласа.

XIV. Стереоскоп.

Этот прибор теперь достиг популярности, вполне равной, если не превосходящей ту, которой ранее пользовался калейдоскоп, и, не вдаваясь в многократно обсуждавшийся вопрос о приоритете открытия, достаточно снова с величайшим уважением упомянуть имена сэра Дэвида Брюстера и профессора Уитстона как отождествляемые с открытием и использованием этого наиболее приятного оптического прибора.

Принцип стереоскопа (означающего «твердое вижу») скопирован с природы: т. е. когда оба глаза используются при исследовании объекта, два отдельных изображения, охватывающих несходные формы, запечатлеваются на сетчатках и производят эффект объемности; если бы изображения, сформированные в задней части глаз, могли быть исследованы другим человеком с помощью стереоскопа, они бы соединились и также произвели эффект объемности.

Стереоскопические изображения получаются путем экспонирования сенсибилизированной бумаги в камере к изображению объекта, снятому в двух положениях, или для получения того же результата используются две камеры. Если принят последний способ, стереоскопические изображения не должны быть сняты с положений, слишком удаленных друг от друга; иначе, когда две картины помещаются в стереоскоп, они будут выделяться с рельефом, который совершенно неестественен, и объект будет выглядеть как сильно уменьшенная твердая модель, вместо того чтобы иметь естественный вид, представленный картинами, которые были сняты с положений, слишком удаленных друг от друга.

Сэр Дэвид Брюстер говорит: «Чтобы получить фотографические изображения математически точными, мы должны сконструировать бинокулярную камеру, которая будет делать снимки одновременно и одного размера; то есть с помощью камеры с двумя линзами одинаковой апертуры и фокусного расстояния, расположенными на том же расстоянии, что и два глаза. Поскольку невозможно отшлифовать и отполировать две линзы, будь то одиночные или ахроматические, с точно одинаковыми фокусными расстояниями, даже если бы у нас было совершенно одинаковое стекло для каждой, я предлагаю разрезать линзы пополам и сконструировать прибор с полулинзами, которые дадут нам изображения точно такого же размера и четкости. Эти линзы должны быть расположены своими диаметрами бисекции параллельно друг другу и на расстоянии 2½ дюйма, что является средним расстоянием глаз у человека; и при фиксации в ящике достаточного размера они образуют бинокулярную камеру, которая даст нам в тот же момент, с теми же светами и тенями и того же размера, такие несходные изображения статуй, зданий, пейзажей и живых объектов, которые воспроизведут их в рельефе в стереоскопе». Таким образом, с помощью одной камеры, снабженной полулинзами, или двух линз одинакового фокусного расстояния можно получить стереоскопические изображения.

Чтобы соединить изображения двух картин и произвести эффект объемности, можно использовать один из двух приборов. Отражающий стереоскоп — изобретение профессора Уитстона. Преломляющий или линзовый стереоскоп — сэра Дэвида Брюстера.