وقتی یک چراغ چشمک زن بیشتر نشان می دهد

آیا باید آن را ببینید تا آن را باور کنید؟ممکن است بخواهید در استراتژی خود تجدید نظر کنید ، زیرا دانشمندان اکنون می دانند که آنچه ما درک می کنیم می تواند با آنچه واقعاً در آنجا وجود دارد متفاوت باشد. مغز ما در کمک به ما در تعامل با جهان کاملاً باهوش است ، اما می تواند فریب خورده باشد. البته ، شما باید این را ببینید تا این را باور کنید. این فعالیت را امتحان کنید ، و خواهید فهمید!

این فعالیت برای استفاده به عنوان یک پروژه نمایشگاه علمی توصیه نمی شود. پروژه های خوب علوم علمی تمرکز بیشتری بر کنترل متغیرها ، اندازه گیری دقیق و تجزیه و تحلیل داده ها دارند. برای یافتن یک پروژه علوم علمی که برای شما مناسب است ، کتابخانه ما را با بیش از 1200 ایده پروژه عادلانه علمی مرور کنید یا از جادوگر انتخاب موضوع برای دریافت یک توصیه پروژه شخصی استفاده کنید.

زمینه

ما با چشمان خود و همچنین با مغز خود می بینیم. چشمان ما نور ورودی را ثبت می کند. پالس های الکتریکی اطلاعات را به مغز منتقل می کنند. مغز آن را پردازش می کند و ما را از آنچه می بینیم آگاه می کند.

همه چیز در چشم شروع می شود. قسمت پشت چشم ما - که به آن شبکیه نیز گفته می شود - به دو نوع سلول حساس به نور مجهز شده است: مخروط و میله. آنها هنگام ایجاد سیگنال های الکتریکی به مغز می فرستند. مخروط ها به رنگ حساس هستند و برای جزئیات مناسب هستند. آنها به نور روشن احتیاج دارند. میله ها نسبت به حرکت ، شکل و تغییر شدت حساس هستند. آنها نسبت به نور بسیار حساس هستند.

سلولهای مغزی که در پردازش اطلاعات بصری درگیر هستند ، مشاغل ویژه خود را نیز دارند. برخی از آنها برای تشخیص حرکت و موقعیت مکانی و همچنین طرح بندی خشن یا شکل آنچه می بینیم ، تخصص دارند. اینها تمایل دارند به سرعت با هزینه جزئیات کار کنند. برخی دیگر در شناخت جزئیات آنچه می بینیم تخصص دارند.

سیستم بصری ما تکامل یافته است تا به خوبی به ما خدمت کند. این امر به ویژه در توجه به الگوهای خوب ، حتی اگر اطلاعات از دست نرود ، خوب است. این باعث می شود مغز در برابر فریب دادن آسیب پذیر باشد. برداشت های بصری ما می تواند با آنچه واقعاً در آنجا وجود دارد متفاوت باشد. ما این توهمات نوری را می نامیم. در این فعالیت ، شما از یک نور سریع چشمک زن یا تند و سریع برای ایجاد برخی از توهمات نوری جالب استفاده خواهید کرد.

مواد

• همزن؛دوار دستی بهترین است ، اما یک ضرب و شتم برقی دستی نیز کار می کند. یک ضرب و شتم با 4 تیغه برای این فعالیت بهترین کار را می کند.
• یک منبع نور سوسو.
  • بسیاری از صفحه های رایانه ای دارای صفحه نمایش چشمک زن هستند و به خوبی کار می کنند. MacBooks و سایر رایانه های اخیر خوب کار نمی کنند ، زیرا صفحه های چشمک زن ندارند.
  • CFL (نور فلورسنت جمع و جور) و چراغ های LED نیز کار می کنند.

  آماده سازی

  1. اگر از منبع نور CFL یا LED استفاده می کنید ، می توانید بلافاصله به این روش بروید و از نور خورشید به عنوان منبع نور ثابت خود استفاده کنید.
  2. اگر از رایانه به عنوان منبع نور خود استفاده می کنید ، رایانه خود را روی یک میز محکم یا پیشخوان قرار دهید. اگر از یک ضرب و شتم برقی استفاده می کنید ، مطمئن باشید که یک خروجی در این نزدیکی وجود دارد.
  3. صندلی را جلوی رایانه قرار دهید و ارتفاع را تنظیم کنید تا هنگام نشستن روی صندلی ، صفحه رایانه در سطح چشم باشد. اگر ایستادن راحت تر باشد ، خوب است.
  4. صفحه رایانه خود را با یک پس زمینه جامد و سبک مانند صفحه نمایش سفید و سفید یک برنامه اسناد تنظیم کنید.

  دستورالعمل ها

  1. ضرب و شتم خود را در مقابل خود ، در سطح چشم نگه دارید. از میان تیغه ها (که هنوز نباید در حال چرخش نباشد) در یک دیوار یا از پنجره نگاه کنید. آیا می توانید بگویید چند تیغه شما دارد؟
  2. S Tart می چرخد و ضرب و شتم دست خود را چرخانده یا ضرب و شتم برقی را روشن کنید. با کمترین سرعت شروع کنید. از میان تیغه ها به دیوار یا از پنجره نگاه کنید. آیا هنوز می توانید تیغه های فردی را ببینید؟یا یک شکل مداوم مبهم را می بینید؟فکر می کنید چرا این اتفاق می افتد؟
  3. سرعت ، گام به گام را روشن کنید. آیا تفاوتی می بینید؟آیا می بینید که آنها سریعتر می شوند؟اگر چنین است ، چگونه می توانید بگویید؟آیا می توانید بگویید که تیغه ها در کدام جهت به نظر می رسند؟
  4. ضرب و شتم خود را متوقف کرده و به یک منبع نور سوسو تغییر دهید. جلوی رایانه بنشینید یا بایستید تا صفحه رایانه در سطح چشم باشد. اطمینان حاصل کنید که رایانه شما روی یک پس زمینه جامد و رنگی قرار دارد و ضرب و شتم خود را در مقابل خود نگه دارید تا ضرب و شتم به سمت صفحه رایانه شما باشد. اگر از CFL یا LED LIGHT استفاده می کنید ، ضرب و شتم خود را در زیر منبع نور نگه دارید ، ترجیحاً در برابر پس زمینه جامد. S Tart می چرخد و ضرب و شتم دست خود را چرخانده یا ضرب و شتم برقی را با سرعت کم روشن کنید. از طریق تیغه ها به صفحه رایانه نگاه کنید. الان چی می بینی؟آیا با مشاهدات قبلی شما متفاوت است؟اگر تیغه های فردی را می بینید ، چند نفر می توانید ببینید؟آیا می توانید بگویید که تیغه ها در کدام جهت به نظر می رسند ، یا به نظر می رسد که آنها بی حرکت هستند؟کم نور کردن نور ممکن است اثر را واضح تر کند.
  5. سرعت چرخش تیغه های خود را با چرخاندن کمی سریعتر به ضرب و شتم دستی خود یا با بالا بردن یک قدم بر روی ضرب و شتم برقی خود افزایش دهید. آیا با حرکت به سرعت متفاوت ، مشاهدات شما تغییر می کند؟
  6. مرحله قبلی را تکرار کنید تا دیگر نتوانید سرعت را افزایش دهید. شما می دانید که تیغه ها با افزایش سرعت سریعتر می چرخند ، اما آیا به نظر می رسد که آنها نیز سریعتر می چرخند؟آیا به نظر می رسد که آنها همیشه در یک جهت می چرخند؟آیا می توانید مشاهدات خود را توضیح دهید؟

  اضافی: شما فقط دو منبع نور مختلف ، یک منبع نور ثابت و یک منبع نور سوسو را آزمایش کرده اید. چه منابع نوری دیگری می توانید پیدا کنید؟از صفحه تلویزیون ، آسمان یا صفحه نمایش پروژکتور چه نتیجه ای انتظار دارید؟آزمون را برای پیدا کردن انجام دهید. توجه داشته باشید که هرگز نباید به یک نور روشن یا مستقیم به سمت خورشید نگاه کنید ، زیرا اینها می توانند به چشمان شما آسیب برساند.

  اضافی: اگر به تشنج حساس نیستید ، می توانید با یک چراغ بارق به عنوان پس زمینه تست کنید. به دنبال یک ژنراتور نور استروب در رایانه خود باشید. بعضی اوقات ، حتی می توانید فرکانس (یا نرخ) را که در آن نور چشمک می زند تنظیم کنید. اگر می توانید ، با آن بازی کنید. آیا می توانید تیغه های خود را بمانید یا به عقب برگردید؟توجه داشته باشید که نور Strobe می تواند باعث تشنج شود ، بنابراین اگر احساس عجیب و غریب به نور چشمک زن می کنید ، مراقب باشید و سریعاً متوقف شوید.

  اضافی: آیا می توانید به هر مکانی فکر کنید که دانستن این اثر می تواند مفید باشد؟آیا می تواند به کسی کمک کند که سرعت چرخش تیغه های چرخ را مشاهده کند؟

  مشاهدات و نتایج

  شمارش تیغه های ضرب و شتم تخم مرغ هنگام ضرب و شتم آسان است ، اما پس از شروع چرخش دشوار است. انسان ها می توانند جزئیات را در صورت مناسب بودن شرایط مشاهده کنند. ما حرکت را سریعتر با هزینه جزئیات مشاهده می کنیم.

  با داشتن یک منبع نور ثابت ، شما احتمالاً تیغه های سریع را به عنوان یک شکل مبهم درک کرده اید ، تقریباً مانند یک شیء جامد جزئی شفاف. هنگامی که به صفحه رایانه یا منبع نور سوسو دیگر تغییر کردید ، تیغه ها دوباره قابل مشاهده بودند ، حتی وقتی که سریع می چرخیدند.

  با داشتن یک منبع نور ثابت ، هیچ چیز در مورد تصویر به طرز چشمگیری از یک ثانیه به ثانیه دیگر تغییر نمی کند. مغز ما تغییرات اساسی را تشخیص نمی دهد ، بنابراین ، مغز ضرب و شتم تخم مرغ در حال چرخش را بیشتر به عنوان جسم جامد تفسیر می کند. با یک منبع نور سوسو ، چشم شما فقط در صورت چشمک زدن نور اطلاعات را ثبت می کند. اطلاعات حاصل از چشمان شما به طرز چشمگیری بین یک "گزارش" در جایی که نور خاموش می شود ، تغییر می کند ، و دیگری که در آن نور روشن می شود. در این حالت ، مغز ما "ظاهر" تیغه را مهمترین چیز می دانند. بنابراین ، شما تیغه های جداگانه تخم مرغ را درک می کنید. از آنجا که مغز تصاویر تیغه ها را در موقعیت های مختلف بازسازی می کند ، نتیجه می گیرد که این یک شیء در حال حرکت است ، این همان چیزی است که شما درک می کنید.

  نکته دشوار این است که حرکتی که شما درک کردید جنبش واقعی نیست. بسته به میزان که منبع نور چشمک می زند و سرعتی که تیغه های شما می چرخد ، ممکن است شما تیغه ها را که به جلو ، عقب می چرخند ، به عقب یا اصلاً درک کرده اید. شما می دانید که تیغه ها همیشه در همان جهت حرکت می کردند ، سریعتر و سریعتر با افزایش سرعت ، اما شما آن را متفاوت درک می کردید. مغز شما فریب خورده است. آنچه شما درک کردید یک توهم بود. این توهم به عنوان اثر استروبوسکوپی گفته می شود. هر نور سریع چشمک زن (15 چشمک در ثانیه یا بیشتر) می تواند جلوه های استروبوسکوپی ایجاد کند. یک نور مداوم ، مانند خورشید ، این توهم را ایجاد نمی کند.