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(13852) 目の錯覚

2006年03月17日(金) 21時15分

私は中3です。
来月、高校入学で課題が出ているのですがわからないので質問します。
 

水平線近くの低い位置にある満月は、高殿高い満月より大きく見える。しかし、月の大きさや距離は変化しないのだから、これは目の錯覚である。目の錯覚であることを確かめるには、どうしたらよいか。その方法をかけ。



(13853)  (Re:13852)
Re:目の錯覚
じょうたろう
2006年03月17日(金) 21時45分

>水平線近くの低い位置にある満月は、高殿高い満月より大きく見える。しかし、月の大きさや距離は変化しないのだから、これは目の錯覚である。目の錯覚であることを確かめるには、どうしたらよいか。その方法をかけ。
>

いろんな所で聞かされたこの話,いつの間にか当たり前だと思っていたのですが,あらためて考えてみると意外に面白い問題です。

「・・・しかし、月の大きさや距離は変化しないのだから、これは目の錯覚である。・・・」
これは、本当でしょうか?
例えば地平線の月は長い距離を大気層を通して見るので、空気の屈折により大きく拡大されているかも知れません。
一度も自分で確認した事の無い私は自信がなくなりました。(笑)
そこで私は自分で確かめてみようと思います。

さて、私はどのようにして実際の「見かけの」満月の大きさを調べるでしょうか?
地平線近くと上空にある、それぞれの満月と比較できるような物を探せば良いのですね。
色々な物を使って比較できそうな気がします。

これ以上書くと、問題集の答えのようになってしまうので,ここらで止めておきましょう。



(13854)  (Re:13852)
Re:目の錯覚
半可通
2006年03月17日(金) 22時35分

>目の錯覚であることを確かめるには、どうしたらよいか。

 図のAとBの角度が同じであれば、月の大きさが変わって見えるのが錯覚であることになりますね。
 A、Bの角度を何らかの方法で測ることを考えてはどうでしょうか。



(13856)  (Re:13852)
Re:目の錯覚
リリーマルレーン
2006年03月18日(土) 00時10分

>水平線近くにある満月は、大きく見える。これは目の錯覚であることを確かめるには、どうしたらよいか。

月の直径は3500km、地球との距離は38万kmですから、この割合を身近なものに置きかえてみると、
例えば、直径5mmの5円玉の穴を54cm前方(ちょうど腕を伸ばした位置付近)に置いた場合に相当します。
54センチ前方に固定した5円玉の穴からお月さんをのぞいてみると、水平線近くの満月も、南中している満月も『大きさが同じ』であることは、確かめられると思います。

(ここまでで充分だと思うのですが)さらに突っ込んで考えると、水平線近くでは満月が『大きく見えていること』を説明〜証明?するのは大変苦労しそうです。目の錯覚で大きく見えているだけですから「1.2倍大きく見える」とか「1.5倍大きく見える」とか測定できるわけはなさそうですし、物理量としてはどちらの満月の直径(視直径)も完全に同じ数値です。
遠くにまっすぐ伸びている平行な線路が、近くよりも遠くの方の幅が狭く見える遠近法的な錯覚は、遠くのものが網膜に映るときに、物理的に、小さく結像するからと説明できますが、満月の場合は心理学的な?錯覚です。
(どうすればいいのか、思いつきません・・・)
同じ時間帯で月の出を観察したときに、街の景色が周囲に広がっている場合の月の大きさの感じ方と、大海原で一本の水平線しかない場合の月の大きさの感じ方とでは、果たして差があるのでしょうか?(あくまでも想像ですが、大海原で月の出を見たときは、あまり大きく見えないのではないでしょうか・・・)



(13857)  (Re:13852)
Re:目の錯覚
桑嶋幹
2006年03月18日(土) 01時39分

桑嶋です。

空さん、こんばんは。

錯覚によって大きさが違って見えるのは、月のまわりの景色に関係し
ていますね。地平線近くでは建物などと一緒に月を見ることになりま
す。そのことによって大きく見えてしまうのです。ですから月のまわ
りの景色を隠してしまうと、同じ大きさに見えるはずです。

あとは同じ大きさに見えるというのを証明すれば良いわけですが、半
可通さんが図で示してくださった方法を、身近な道具でできればよさ
そうです。

リリーマルレーンさんの下記の説明で「大きさが同じ」であることを
確かめ、どうしてそうなるかについては半可通さんの図を用いて説明
すればかなり良い回答になると思います。

>例えば、直径5mmの5円玉の穴を54cm前方(ちょうど腕を伸ばした位置付近)に置
>いた場合に相当します。
>54センチ前方に固定した5円玉の穴からお月さんをのぞいてみると、水平線近く>の満月も、南中している満月も『大きさが同じ』であることは、確かめられる
>と思います。

あと余談です。

さらに、私たちが目でものを見るときに物体の大きさをどのようにと
らえているかを考えても面白いでしょう。 

 景色を眺めているとき、近いところにあるものは大きく見え、遠い
ところにあるものは小さく見えます。下図(A)は遠くの物体Aと近
くの物体Bを見たときの様子を示したものです。物体Aと物体Bの大
きさは同じですが、眼からの距離が異なるため、眼に入ってくる光の
角度が変わり、網膜にできる像の大きさが変わります。
また、線分B’Bを遠方に延長した線上の高さの物体Cは、実際には
物体Bより大きいのですが、眼で見たときにはBと同じ大きさに見え
ます。遠くの物体より、近くの物体の方が大きく見えるのは、人間の
眼が物体の大きさを光がやってくる角度で捉えているからです。

(図)
http://homepage1.nifty.com/kuwajima/data/buttai.gif



(13858)  (Re:13857)
Re:目の錯覚
桑嶋幹
2006年03月18日(土) 01時41分


> 景色を眺めているとき、近いところにあるものは大きく見え、遠い
>ところにあるものは小さく見えます。下図(A)は遠くの物体Aと近

「下図(A)」はとありますが、「下図は」としてください。



(13860)  (Re:13857)
Re:目の錯覚
桑嶋幹
2006年03月18日(土) 01時53分

桑嶋です。

ひとつ忘れました。

http://homepage1.nifty.com/kuwajima/data/buttai.gif

この図において、Bが5円玉の穴、Cが月であると考えると
どうでしょう。目から5円玉までの距離は54cmです。



(13861)  (Re:13860)
Re:目の錯覚
ひの
2006年03月18日(土) 10時51分

>http://homepage1.nifty.com/kuwajima/data/buttai.gif
>
>この図において、Bが5円玉の穴、Cが月であると考える

  こういう面倒なことをせずとも、直接図をここに貼ればよいのでは?投稿者にはともかく読む側にとっては図と説明が同時に見えないのは不便です。



(13862)  (Re:13861)
Re:目の錯覚
桑嶋幹
2006年03月18日(土) 17時26分

桑嶋です。

>  こういう面倒なことをせずとも、直接図をここに貼ればよいのでは?投稿者
>にはともかく読む側にとっては図と説明が同時に見えないのは不便です。

それは確かにそうなのですが、図によってはここに直接貼りたくない
ものもあります。ここに図を貼り付けるというのは、画像そのものを
アップロードすることになりますので、それを避けています。
すみませんがご了承ください。



(13872)  (Re:13860)
Re:目の錯覚

2006年03月20日(月) 16時57分

じょうたろうさん、半可通さん、桑嶋さん、詳しい回答ありがとうございました。
とても参考になりました。
家は山に囲まれていてあまり月を見ることができないので実際に試してみることが難しいのですが…
機会があったらやってみたいと思います!





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