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大晚上的,邻居家的屋顶出现自家墙壁上,还是倒过来的?

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2024-09-19 13:12

正文

在一个普通的夜晚,斯特凡·莱高德·安德森像往常一样为女儿在新家里盖好被子。然而,当他准备关灯时,却被一个奇怪的现象惊呆了——他的卧室墙上竟然出现了邻居家的倒影。

图源:fb

这个影像清晰可见,就像有人在他家墙上放了一部电影一样。斯特凡揉了揉眼睛,确认自己没有看错,但眼前的一切仍然让他感到困惑不解。

邻居的房子怎么会投影到自己家里呢?更离奇的是,这个影像还是上下颠倒的!带着无数的疑问和好奇,斯特凡拍下了这神秘的画面,并将其分享在社交媒体上,希望有人能帮他解开这个谜团。

很快,斯特凡的帖子引起了网友们的热议。有人提出了各种猜测,但真正的答案来自一位对光学原理颇有研究的网友约翰·图加斯。他指出,这一现象其实并不神秘,而是一个经典的光学现象——针孔相机效应(小孔成像)。

图源:Wikipedia

约翰解释道,当斯特凡的窗户被遮挡时,窗帘或遮挡物上可能留有一个微小的缝隙,就像下图这样:

图源:fb

这个缝隙就像一个小小的针孔,让外面的光线以特定的方式进入房间。由于光线通过针孔时会发生弯曲和反转,这导致了邻居房子的影像被投射到墙上,而且是颠倒的。

图源:youtube

早在摄影术发明之前,科学家们就曾利用这种原理在暗箱中观看外界的影像,这也是摄影术的最早雏形。

虽然针孔可以通过从任何距离聚焦光线来充当简单的透镜,但它也有局限性。由于孔径很小,只有少量光线能够通过,导致图像较暗。因此,在大多数光学设备中,能够聚焦更多光线并产生更亮图像的透镜通常更为优选。然而,在需要高景深和清晰度的情况下(如针孔相机或某些视力测试中),针孔效应具有很高的价值。

虽然事件发生的时间是在夜晚,仍有可能有光源足以引发这一效应。例如街灯、邻居的庭院灯或其他外部光源。这些光线可能通过窗帘的缝隙进入斯特凡的房间。虽然光线较弱,但在没有其他光源干扰的情况下,这些光线足以形成投影。

如果当晚有月光,尤其是满月或接近满月的情况下,月光也可以作为一个有效的光源。月光虽然比阳光弱,但在夜晚的宁静环境中,它能够通过窗户的缝隙形成影像。

图源:reddit

针孔相机效应并不是一种罕见的现象。事实上,它可以在我们周围的日常生活中找到。你是否曾注意到,当阳光透过树叶间的缝隙时,地上会出现一片片圆形的光斑?这些光斑的形状实际上就是太阳的影像,正是通过自然界的“针孔”投射出来的。

在日食期间,这种效应尤为明显。如果你在树下,你会发现地上的光斑都变成了月牙形,仿佛树叶变成了无数的小镜头,将天空中的奇观投射到地面上。

图源:X

这种效应不仅限于自然现象。

如果你想的话,也可以把你的房间变成一个巨大的暗箱,将外面的景色投射到自己家墙上。

有人在网上做过一个教程,用黑色垃圾袋封住窗户,只留下一个小孔(直径大约5cm)。

图源:乐魔胶片

洞越大,影像会越亮,但是也会比较模糊。

图源:乐魔胶片

这是最终的呈现效果。

图源:乐魔胶片

在最初的一分钟你可能什么都看不到,但是等你适应黑暗后,一个上下颠倒的成像将会出现在你的墙上。

图源:乐魔胶片

光线如同一位温柔的画家,用最简单的工具,将外面的景色投射在墙上,带来了一场意料之外的视觉盛宴。就在这幽静的夜晚,窗外的景象不再只是冷冰冰的建筑,而是变成了一幅神秘而迷人的画卷,轻轻地倾泻在房间的每一个角落。

参考资料:

[1https://www.facebook.com/groups/thedullclub/posts/2701898950015207/?comment_id=2702005683337867

[2https://www.lomography.com/magazine/346221-a-room-with-a-special-view


来源:把科学带回家

编辑:二分


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