Årskurs: 7-9
Ämnesområde: Ljus och ljud

När du tittar på diabilder eller ser en film - har du tänkt på var bilden egentligen är? Är bilden på filmen eller skärmen, i luften eller i åskådarens öga? Detta experiment hjälper dig att undersöka och förstå hur du ser.

Material

• En diaprojektor.
• En diabild.
• En enkel skärm.
• En penna, en träpinne eller en meterstav.

Tillverka

(mindre än 15 minuter)

Placera skärmen mitt i rummet ett par meter från projektorn. Sätt i diabilden, starta projektorn och ställ in så att bilden på skärmen blir skarp. Tag bort skärmen.

Detta experiment fungerar bäst om ljuset från projektorn får fortsätta ut genom en dörr eller ett fönster efter att det passerat platsen där skärmen stod.

Experimentet

(5 minuter eller mer)

Håll pinnen vågrätt på det ställe där skärmen stod. Vifta med pinnen upp och ner. Nu ser du plötsligt bilden igen.

Vifta med pinnen snett eller så att pinnen beskriver en cylinder eller kon. Lägg märke till den deformerade bild du nu får.

Vad händer?

Bilden är fokuserad på det ställe i rummet där skärmen stod. Du kan emellertid inte se någon bild om där inte finns något som kan reflektera ljuset från bilden till dina ögon. Pinnen som rör sig reflekterar ljuset precis som skärmen gjorde förutom att den enbart reflekterar ljuset från en liten del av bilden åt gången.

En hel bild
När det reflekterade ljuset når dina ögon ger det en bild på din näthinna. Dina ögon behåller bilden cirka 1/30 sekund, tillräckligt länge för att de olika delarna av bilden ska uppfattas som en hel bild.

Dina ögons förmåga att behålla bilden under den här korta tiden hänger samman med att ljusreceptorerna i ögonen, stavarna och tapparna, fortsätter att skicka signaler till hjärnan även efter det att ljuspulsen försvunnit. En liknande effekt beskrivs också i experimentet "Färgillusion med Benhams skiva".

Den deformerade bilden du får när du rör pinnen i form av en cylinder eller kon är exempel på kartprojektioner. Den plana bilden av diabilden projiceras på en buktad yta. Den resulterande deformationen är densamma som uppträder när en sfärisk yta av jorden ritas som en karta på en plan yta.

Titta in i projektorn
Du kanske undrar om du kan se bilden genom att titta direkt in i projektorn från den plats där skärmen stod? Ljuset från de flesta moderna projektorer är emellertid alltför starkt för att du ska försöka dig på det experimentet! Svaret är dock nej. 

Dina ögon kan bara få en bild av ljus som verkligen kommer in i ögat. När du placerar ögonen där skärmen var kommer bara ljus från en mycket liten del av bilden in i ögat. Du kan därför inte se hela bilden.

Det är samma effekt som gör att du kan se bilden på en TV. En ljusprick, producerad av en ström av elektroner som träffar bildskärmens insida, sveper tvärs över bildskärmen. Pricken sveper en horisontell linje åt gången tills den täckt alla 625 linjerna som bilden består av, detta tar 1/25 sekund.

Du ser emellertid inte fläcken som far över skärmen, bara en komplett bild. Effekten är egentligen en kombination av ögats "tröghet" och den tröghet som finns i ljusprickarna på skärmen.

Tredimensionell version
Du kan göra en rolig tredimensionell version av detta experiment om din diabild är något mycket enkelt som till exempel bilden av en vit cirkel. 

Håll en bit vit kartong där skärmen stod. Rör kartongbiten snabbt fram och tillbaka, mot och från projektorn. Cirkeln kommer att bli en cylinder som hänger fritt i luften.

(Materialet ingår i Science Snacks och är översatt av NRCF med tillstånd av The Exploratorium, San Francisco. Besök deras hemsida för mer inspiration, ny flik)