Immagini “pendule”

IMMAGINI REALI OSSERVATE SENZA SCHERMO

LE IMMAGINI ” PENDULE “

Il criterio geometrico della convergenza/divergenza, unitamente a quello della fotografabilità, può portare a trarre alcune indebite conclusioni, come quella secondo la quale le immagini reali ( raggi convergenti ) possano essere viste soltanto con il ricorso ad uno schermo e che l’occhio possa vedere soltanto immagini virtuali ( raggi divergenti).

Il più esplicito nel sostenere queste affermazioni è il testo di Cesare Oliva , che nel paragrafo dedicato alla definizione delle immagini ottiche afferma:  Le immagini reali non sono visibili direttamente ad occhio ( sic ).

Al contrario di quanto si potrebbe pensare, l’occhio posto nel punto nel quale si forma una immagine reale non è in grado di vedere questa. Infatti l’occhio è uno strumento capace solo di scorgere oggetti e immagini che emettono raggi divergenti o paralleli. Fisica Sperimentale, vol. II, ed. Atlas , pag. 191)

E’ probabile che questo dipenda da una difficoltà ( che abbiamo sperimentato personalmente) nel determinare le giuste condizioni di osservazione.

Se, infatti, si pone una candela accesa al di fuori del fuoco di uno specchio concavo o di una lente convergente, l’immagine capovolta viene solitamente raccolta su uno schermo (lo schema seguente mostra la consueta costruzione geometrica della localizzazione dell’immagine).

SCHEMA IR

 Quando si toglie lo schermo S, l’occhio O non riesce a scorgere più niente nel punto dove prima appariva l’immagine.

Noi, tuttavia, sapevamo che già nel 1589 Giovan Battista Della Porta sosteneva che fosse possibile osservare direttamente l’immagine reale senza il supporto dello schermo e che l’immagine appariva come un’immagine pendula, fluttuante nell’aria.

Prima che ci partiamo dal ragionamento del vedere l’immagine pendente nell’aria, insegnaremo come si possa fare che veggiamo le immagini pendenti nell’aria di qualsivoglia cosa; il che sarà cosa mirabile più di tutte le meravigliose  …. come si veda una immagine nell’aria in mezo una camera, che non si veda lo specchio, né l’oggeto della cosa visibile, e caminando intorno intorno vedrai l’immagine da tutte le parti.  ( Magia Naturalis, 1589 )

Non avendo avuto modo di consultare l’opera originale per capire come facesse praticamente il Della Porta ad osservare le immagini sospese nell’aria, abbiamo tentato più volte di ripetere l’esperienza, senza ottenere alcun risultato.

Per lungo tempo abbiamo posto i nostri occhi, come suggerisce l’Oliva, nel punto esatto in cui lo schermo raccoglieva l’immagine reale, prima di essere spostato lateralmente. Ma così facendo commettevamo un errore molto ingenuo. Era come pretendere di guardare un oggetto ( oggetti e immagini reali sono otticamente equivalenti ) mettendolo a diretto contatto col bulbo oculare.

Sappiamo bene, invece, che quando osserviamo un oggetto lo mettiamo normalmente ad una certa distanza ( in media 25 cm ), che viene chiamata, appunto, distanza della visione distinta.

Avremmo, pertanto, dovuto porre i nostri occhi almeno 25 cm più indietro rispetto alla posizione indicata dallo schermo.

Anche con questa accortezza, però, non si riesce a scorgere alcuna fiammella rovesciata sospesa nell’aria; quello che si vede è abbastanza sconcertante: di fiammelle rovesciate se ne vedono due, ma esse ci appaiono dietro lo specchio ( o la lente ), anziché davanti.

DOPPIA IMMAGINE

Proprio una bella complicazione!

La doppia immagine si fa presto a spiegarla, perché dipende semplicemente dal fatto che guardiamo con due occhi ( basta chiuderne uno perché una delle immagini sparisca). Si tratta, insomma, di un caso di visione sdoppiata, come quando un oggetto è troppo vicino agli occhi o gli occhi non convergono bene su di esso. (la foto sopra è in realtà un fotomontaggio, perché essendo la macchina fotografica monoculare, non potrebbe vedere doppio).

Il fatto, invece, che le due immagini appaiano dietro lo specchio, le qualifica come immagini di tipo virtuale, e questo è proprio un bel pasticcio.

Stavamo cercando una immagine reale davanti allo specchio e ci ritroviamo con due immagini virtuali dietro lo specchio!

LA FORTUNA DI ESSERE IN TANTI

La risposta a questa questione è stata trovata casualmente e con un po’ di fortuna. Avendo disposto la classe intorno all’apparato sperimentale, uno degli allievi venne a trovarsi nella posizione privilegiata dalla quale si poteva osservare l’immagine pendula della candela che ardeva rovesciata proprio accanto al bordo dello schermo.

Ora abbiamo capito come ripetere l’esperienza:

Si parte dalla posizione accanto allo schermo, dalla quale appaiono le due immagini distinte dietro lo specchio; quindi si indietreggia lentamente e si osserva che le due immagini si avvicinano tra loro; nel preciso istante in cui le due immagini si sovrappongono in un’unica immagine, questa “balza” davanti allo specchio e appare a lato dello schermo (occorre indietreggiare di alcuni passi, prima che il fenomeno si manifesti).

IMMAGINI_PENDULE

Oltre che suggestiva, l’esperienza è particolarmente rilevante ai fini della nostra revisione del concetto di immagine reale e virtuale.

Non solo essa sfata il pregiudizio che l’immagine reale non possa essere vista direttamente dall’occhio, ma offre una ulteriore conferma della natura totalmente virtuale del processo visivo. Essa dimostra, infatti, che l’immagine davanti allo specchio, che noi chiamiamo usualmente reale nient’altro è che la fusione di due immagini virtuali operata dal nostro cervello attraverso la visione binoculare.

La visione diretta dell’immagine e quella mediata dallo schermo non cambiano la natura dell’immagine, che essendo creata dal cervello resta in ogni caso di natura unicamente virtuale ( intentionales, come direbbe Keplero ); a cambiare sono unicamente le condizioni di osservazione: inter-soggettiva, quella con lo schermo, soggettiva, quella dell’unico osservatore posto nella posizione privilegiata .

Giunti a questo punto risultano sempre più evidenti i limiti di una impostazione puramente geometrica dello studio dell’ottica.

A tale proposito vale la pena di ribadire che la divergenza dei raggi è la condizione ineliminabile di ogni visione: che l’occhio guardi direttamente i raggi diffusi da un oggetto o quelli diffusi da una  sua immagine sullo schermo, sempre riceve raggi divergenti.

 

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