27. ENTOPTIKAI TÜNEMÉNYEK. SZEMTÜKÖR
Entoptikai vagy belső látástüneményeknek nevezzük azokat a tüneményeket, melyeket a szem belsejében előforduló részek okoznak. A szemben az alkatrészi elemek néha útját állják a kívülről beeső sugaraknak és árnyékot okoznak az ideghártya fényérző elemein, melyet észreveszünk és a térben magunk előtt látni vélünk.
A születésünk óta szerzett tapasztalat tudniillik arra tanított, hogy mindannak, a mi ideghártyánkat izgatja, a szemen kívül van az oka s ez annyira meggyőződésünkké vált, hogy még akkorra is, midőn a látástünemény oka a szemben van, nem ebben, hanem kívül akarjuk keresni. A szemben keletkező képről, arról, hogy ott a látó ideget izgatja, a tudományos kutatások nélkül semmi tudomásunk sem volna. Mi minden hatást, melyet látó szervünk útján szerzünk, közvetetlenűl külső tárgyra vonatkoztatunk.
A 46. ábrán (159. lap) és a fehér nyúlak kimetszett szemének hátterén látható képek szerint, a tárgyak képei a szemben meg vannak fordítva; a mely része a tárgynak alúl van, ennek a képe az ideghártyán felül látható és a mely része balról esik, ennek jobbról van a képe a szemben és viszont. A folytonos gyakorlat arra is megtanított, hogy minden ideghártyaelem izgatása útján nyert érzés okát az izgatott idegelemtől a szem csomópontján keresztül vezetett vonal, az iránysugár irányában magunk előtt lássuk. E mellett többnyire a maga helyén is látjuk a külső tárgyat. Ennek, mint látni fogjuk, egyik lényeges oka a szükséges alkalmazkodás érzete is. De egyelőre nem kutatjuk közelebbről e viszonyokat, csupán azt a tanulságot vonjuk belőlük, hogy az entoptikai tünemények okát is magunkon kívül, az izgatott idegelemtől vezetett iránysugár irányában látjuk.
A szem fénytörő részeiben, a porczhártyában, lencsében, üvegtestben, de sőt az ideghártyában is lehetnek entoptikai tüneményeket okozó, fényt át nem bocsátó részek, melyek árnyékképeikkel tünnek fel. Ez árnyékképeket rendesen azért nem veszszük észre, mivel a fény a szemben összetérőleg halad az ideghártya felé és az egy világító ponttól indulá sugarak az ideghártyán többé-kevésbbé éles képpé egyesülnek. E szerint a fénytörő közegekben levő részek árnyéka rendesen nem éri el az ideghártyát, legfeljebb akkor jut odáig, ha a fényt át nem bocsátó tárgy közvetetlenül az ideghártya előtt van. Láthatókká tehetők a szem fénytörő rendszerében levő, fényt át nem bocsátó részek, ha a fénysugarak az üvegtestben egymással párhúzamosan haladnak; mert ilyenkor ama részek teljes árnyékát az ideghártyára vetik.
Ha példáúl átlyukasztott kártyalapot szemünk előtt a szem mellső főgyújtópontjában tartva, a világosság felé nézünk, akkor a kártyalap lika mint fényforrás szerepel és a szem a belőle a szemünkbe széttérőleg eső sugarakat csak annyira téríti össze, hogy az üvegtestben párhúzamosan haladjanak. Sőt mivel a kártyalapot a szem előtt mozgathatjuk is, nemcsak árnyékot kapunk a szemben esetleg levő homályos tárgytól, hanem ennek helye iránt is tájékozódhatunk.
Egyike a leggyakrabban észlelhető entoptikai tünemények nek az úgynevezett repdeső szúnyogok (mouches volantes). Már a rendes látáskor, de még inkább akkor láthatók, midőn világos felületre, példáúl fehér, napsütötte felhőre vagy hó-felületre tekintünk. Majd sajátszerű sötét környezettel s világos központtal ellátott gyűrűk, majd különböző széles gyöngysoralakok, majd végre finom gömbcsék tömegeképen tünnek elő ezen folytonosan mozgó alakok. Okai a repdeső szúnyogoknak nevezett tüneményének az üvegtestben úszkáló szilárdabb részek, melyek a szem legkisebb mozgásakor maguk is mozgásnak erednek.
Az ideghártyán entoptikai tünemények okozói az ideghártya vérerei. Ez erek az ideghártyának az üvegtesthez közel eső rétegeiben, az idegrost- és idegsejtrétegben ágazódnak el, az ideghártya fényérző elemei pedig, a pálczikák és csapok. az ideghártyának legkülsőbb idegrétegét alkotják; az erek tehát az ideghártya fényérző elemei előtt vannak s e miatt árnyékuk is a pálczikacsapokra eshetik. Rendesen azért nem látjuk az erek árnyékát, mivel közönséges világítás mellett nem ér a pálczikákig és csapokig. A pálczikák és csapok tudniillik a vérerek mögött 0.2–0.3 mm-nyire esnek, ezek teljes árnyéka pedig legfeljebb 0.17 mm hosszúra terjed. A fél-árnyékot sem veszszük észre, főleg mivel mindig ugyanazon fényérző elemekre esik, minélfogva mi ezekkel soha sem láttunk; ott pedig, a hol soha sem láttunk, a látás hiányát sem érezzük meg. Képzeletünk öntudatlanúl kiegészíti a tárgyak képének azt a részét, melyet nem látunk. Mint később meg fogunk győződni, a látó ideg betérésének helye az ideghártyának igen kiterjedt része, fényérzésre képtelen s mi ezt a nagy hiányt nem veszszük észre.
Mindezek szerint az ideghártya erei csak akkor láthatók, ha a szemet közelről világítjuk meg s a fénysugarak párhúzamosan haladnak a szemben. Így példáúl, ha az előbb említett átlyukasztott kártyapapirost a fő gyújtópont távolában ide-oda mozgatjuk egyik szemünk előtt, mialatt tekintetünk az ég vagy valamely világító lámpa tejüveggolyója felé van fordítva: a folytonos mozgás miatt az erek árnyéka más-más pálczika-csapokra esik és így olyanokra is, melyekkel rendesen látni szoktunk. Jobban áttekinthető az ideghártya ereinek árnyéka, mert egyszerre többet látunk belőle, ha oldalt, az inhártyán keresztül bocsátunk fényt a szembe. E czélra sötét háttér felé nézünk és rövid gyújtótávolú lencsével fényt gyűjtünk az inhártyára, oldalt a porczhártyától. Ilyenkor az inhártya megvilágított pontja fényforrásként szerepel, melytől
a szem burkain keresztül némi fény hatol be s ez az erek árnyékát olyan helyekre veti, melyekre nem szokott esni, midőn a fény a szemcsillagon át a szembe jut. Ilyenkor az egész látás terét vörös fénynyel megvilágítva s benne az elágazódó erek sötét árnyékát látjuk. Végre legegyszerűbb a kisérlet, ha sötét szobában oldalt a szemtől égő gyertyát fel s alá mozgatunk. Rövid idő múlva az ereknek fa módjára elágazódó árnyékát fogjuk látni, mely a fényforrás mozgatása alatt helyét változtatja. Ez utóbbi minden esetre a kisérletnek a legkönnyebb és sötét szobában mindenki számára kivihető módja.
Midőn az ideghártya ereit a mondottak szerint megfigyeljük, nem ritkán a vérkeringést is meg lehet látni az erekben. Különösen jól látható ez azon esetben, mikor mereven a tiszta égre tekintünk. A látás terében apró, gömbölyű képletek jelennek meg, melyek gyors mozgás közben csakhamar el is tünnek; ezek a keringő vérben foglalt vérsejtek. Az erezet közepén nem ritkán kerekalakú sötét folt is előtűnik, mely a különböző megvilágítás alatt gödörnek tetszik; ez az ideg-hártya sárga foltja.
A szembe eső fény az ideghártyán keresztül, a fekete festékben a hámrétegig zavartalanúl halad elő. A felhám festéke, valamint a mögötte levő érhártya festéke is, az eddig eljutott fényt legnagyobb részben elnyeli úgy, miként optikai készülékeink belső felületének fekete festéke is teszi. A festék egyszersmind megakadályozza a fény behatolását a szembe az inhártyán keresztül. Mindez lehetségessé teszi a tiszta látást, mert különben, a szórt és az inhártyán keresztül behatoló fény miatt, mindig az egész látás tere meg van világítva és az éles látás lehetetlenné lenne téve. A szembe eső fénynek egy kis részét az ideghártya felhámja és az érhártya visszaveti ugyan, de ez azon irányban jut ki a szemből, mint melyben beesett. A fényforrás és az ideghártyán létrejött képe úgy viselkedik tehát, mint a kapcsolatos gyújtó pontok; ugyanis a
szemből visszavetett sugár ugyanazt a törést szenvedi a szem fénytörő közegeiben visszajövetele alkalmával, mint melyet elszenvedett akkor, midőn a szembe beesett.
A valamely szemből visszajövő fény másnak szemébe a fentebbiek szerint csak úgy juthatna, ha a néző a fényforrás és a megfigyelt szem között állana; csakhogy ilyenkor a megvizsgálni szándékolt szemtől a néző a maga fejével visszatartja a fényt. E miatt másnak szeméből a mi szemünkbe nem eshetik fény és így mások szemébe látni sem tudunk. Ez okból sötét a sötét kamara belseje is, midőn abba, lencséjén át, belenézünk.
Régóta ismert tünemény azonban, hogy némely állat, mint a kutya, macska, marha szeme alkalmas körülmények közt, a sötétben is világít. Tapasztalhatni azt példáúl akkor, midőn a néző mögött gyenge fényforrás van, esetleg úgy, hogy a beeső fényt észre sem veszi, mialatt a vele szemben jövő állat szemébe a fény beesik. Ez állatok szeméből az ebbe bejutó fény sokkal nagyobb mértékben vetődik vissza, mint az ember szeméből. A fény egy része nem is követi egészen az utat a fényforrás felé, azért kerül részben a néző szemébe. Az olyan állatok szemében tudniillik az ideghártya mögött a fényt élénken visszavető, különböző színű réteg, a tapetum van. A fehér, sárga, zöld, kék, sőt ibolyaszín, melyben ilyen szemek világítanak, ama tapetum színétől függ. Igen valószínű, hogy a tapetum az állatoknak annyiban segít éjjel látni, a mennyiben a fénysugarakat ismételten a retinára veti a nélkül, hogy ez a kevés fény sok szórt fényt adna. Teljes sötétben ez állatok szemei sem világítanak. A tapetummal bíró állatok szeme tehát nem magából lövel ki fényt.
A mit az említett állatok szemén látni lehet, kis fogással az ember szemén is elérhető. Kevés fényt az emberi szem is visszavet. Ha a szem a fényforrás távolságához alkalmazva nincsen, és a fényforrás szóródásos képe ott van az ideg-
59. ábra. A szemtükör elve.
hártyán, az ettől visszavetett fény egy része a néző szemébe kerül. Az 59. ábrán k fényforrás világítja meg az A szemet, mely ennél jóval közelebb pontra alkalmazva van s e miatt a fényforrás a szemnek k1 k2 részét szóródásos képpel világítja meg. B a néző szeme, melytől az F fényforrás sugarait T lap tartja vissza. Ha a fényforrás F helyett B szemnek L pontján állana, úgy az A szemben az l1 l2 területet világítaná meg. Következésképen k1 l2 az egyik s a másik esetben is megvilágíttatnék. Midőn azért a fényforrás F helyén van, a szem hátterének k1 l2 részétől visszavetett fény nemcsak F fényforrás felé, hanem B néző szem felé is esik s azért B szem az A szem hátterét megvilágítva látja; a látó lik pirosas színben tűnik elő.
Ezek a tapasztalatok vezették HELMHOLTZ-ot a szemtükör fölfedezésére. A szemtükörrel a szem egész belsejét, az ideghártyát s ezen keresztül az érhártyát ereivel is meg lehet látni és ennél fogva a szem belsejében előforduló megbetegedéseket is felismerni.
HELMHOLTZ a megvizsgálandó szembe átlátszó üveg-lappal vetett fényt. Ismeretes, hogy az üveg a reá eső fénynek egy nagy részét visszaveti. Az útczáról nem nézhetünk példáúl olyan ablakba, melyre a Nap erősen rásüt, az ablaktól visszavetett fény miatt. Ha tehát a megvizsgálandó szemtől oldalt fényforrás áll (60. ábra A) és ez a fény C üveglapra esik, akkor a fény egy része a szakadozott vonalak irányában
keresztül megy ugyan az üvegen, de másik, tetemes része visszaverődik a B szembe.
60. ábra. Helmholtz-féle szemtükör. |
HELMHOLTZ a tökéletesebb visszaverődés kedvéért egy üveglap helyett hármat vett. Az A-tól, mint világító ponttól jövő sugarak természetesen széthajlóan esnek a B szembe és ha e szem az A tárgy távolságára alkalmazva van, a-ban a fényforrás éles képe fog lenni. B szemből (a fénysugarak ismét annyira összehajlóan jutnak ki, mint a mennyire széthajlóan estek a szembe. A szemből visszaverődő sugarak ugyanazt az irányt követik, melyben a szembe beestek; tárgy és képpont kapcsolatos gyújtópontok. Az üveglapokon a sugarak egy része A felé vissza is verődik s ez a fény a nézőre nézve elveszett; azonban a fénynek egy másik része a C üveglapokon keresztül megy és az A fényforrás távolságának megfelelőleg egy képpontban egyesül. Útközben e sugarak azonban D szóró lencsére találnak, mely az összehajlóan haladó sugarakat annyira széttéríti, hogy ezentúl párhúzamosan mennek E vizsgáló szem felé. Ha E szem rendesen látó, úgy a bejutó sugarak segedelmével B szem megvilágított hátterén a fényforrás éles képét látja. |
Az ilyen szemtükörrel nyert kép, az átlátszó üveglapok miatt mindig szegény fényességben. Azért RUETE kezdeményezése óta üveglapok helyett lapos vagy vájt olyan tükröt
61. ábra. Ruete-féle szemtükör.
használnak, melynek közepe át van lyukasztva. A tükör mmden ráeső fényt a megvizsgálandó szembe veti. A vizsgáló a tükör lyukán át nézi a megvizsgálandó szemet, a melyből visszajövő fény nagy része á tükör likán át a néző szemébe kerül. Ha ilyenkor a megvizsgálandó szem elé még gyűjtő lencsét tartunk, olyan közel, hogy főgyújtópontja a szem
62. ábra. A látóideg betérés-helyének és környezetének tükörképe. A A az idegbetérés helye, c ütőerek, d vivőerek.
csomópontjába essék, akkor az a fény a szem hátterét igen kiterjedten világítja meg. Ilyen szemtükörrel a tükrözés a 61. ábra szerint történik. Oldalt az egyéntől (A), kinek szemét meg akarjuk vizsgálni, áll a fényforrás úgy, hogy ettől fény nem eshetik a szemébe. A fényforrás sugarai a d átlyukasztott vájt tükörre esnek. A tükör a fényt az m l lencséken keresztül A szemébe veti. B vizsgáló a d tükör likán keresztül nézi A megvilágított szemét és az m l lencsék helyzetét addig változtatja, míg ama szem hátterét élesen nem látja. Rendesen. egyetlen lencse is elegendő e czélra. A szemtükröt ma többnyire úgy készítik, hogy nem állványhoz erősítik, hanem a vizsgáló kezében tartja.
Ilyen tükrözés alkalmával a szem hátterét vörösnek látjuk, csak az ideg betérésének helye fehér (62. ábra A A). Könnyen kivehetők az ideghártya erei egészen odáig, hol a látó ideg betérése helyén a szembe jutnak. A látó ideg e betéréshelye köralakú foltként tűnik elő, melyet fehér gyűrű vesz körül. Kifelé az idegbetérés helyétől, az ideghártya-gödör, mint világos foltocska szokott előtünni; ez utóbbi a 62. ábrán már nincsen feltüntetve.
28. AZ IDEGHÁRTYA INGERLÉSE
A látó szerv megfelelő ingere a fény, de izgathatja az ideghártyát a nyomás és az elektromosság is. Így, ha ütés éri a szemet, az egész látótért betöltő fényvillanás kiséri. Mikor valamely súlyos szembántalom miatt szemet távolítanak el, a látó ideg átmetszése akkor is fényérzéssel jár. Ha a szemtekét gombostű fejével nyomjuk, a nyomásnak megfelelőleg fényt látunk a szemen kívül, abban az irányban, melyből a nyomástól izgatott ideghártya-pontra fény szokott esni. Az a csekély nyomás, melylyel a szemben
foglalt fénytörő közegek a szem burkaira és így az ideghártyára is hatnak, egymaga elegendő, hogy fényérzést támaszszon; e miatt még a legnagyobb sötétségben is van csekély fényérzésünk.
Ha megnedvesített fémet, pl. czinklapot, a szemre és egy másik fémlapot, pl. rezet, a nyelvre teszünk s a két fémet dróttal összekötjük, akkor a fémekben, a drótban és a fémek közé fogott testrészekben, tehát a szemben is elektromos áram kering. Ez az elektromosság fényérzéssel jár. Még feltünőbb a tünemény akkor, ha gyenge erejű elektromos áramot használunk és az egyik elektródot a szemre, a másodikat pedig a halántékra vagy a nyakra illesztjük. Az áram megindítása pillanatában az egész látótér az áram iránya és ereje szerint zöldeskék vagy sárgavörös színben villan fel, sőt az áram egész tartama alatt is állandó a fényérzés.
A nyomás, ütés, valamint az elektromosság útján nyert hatások épen úgy, mint a fényinger hatása, inpulzusokat támasztanak, melyeket a látó ideg az agykéreg fényérző részeihez, tehát a nyakszirti lebenyhez elvezet. Itt az impulzusok, mint fényérzés jutnak öntudatunkra. Valamint a többi érzések, úgy a fényérzés is a megfelelő agybeli szervnek, az agybeli látó-szervnek a működése. Épen azért az agyfolyamatok minden külső hatás nélkül is gerjeszthetnek fényérzést. Álmunkban pl. valósággal látni véljük az álom tárgyait. Hasonló képek ébrenlétkor is jelentkeznek. GOETHE írja, hogy ébrenlétkor tudott ily tüneményeket előidézni. Szemét egyetlen pontra fordította, bizonyos tárgyra gondolt s a gondolat csakhamar valóságos látásérzésbe, ment át: a gondolt tárgyat, esetleg önmagát, tényleg látta maga előtt. Deliriumban is a beteg azt véli, hogy lát s az eseményeket átéli. Elmebetegeken a képzelt látás tüneményei kiválóan gyakoriak.
De bár ezek szerint a fényérzés igen különböző okokból származhatik, rendes viszonyok között mégis csak a szembe
eső fénysugaraknak az ideghártyára jutó ingerhatása támaszt fényérzést. A fény a szemben a fizikából ismert törvények szerint terjed és az ideghártyán képet támaszt csak úgy, valamint más törő közeg is képet szokott adni a fényfelfogó ernyőn. Ez a kép az ideghártyán ingerként szerepel; izgatja a látó-ideg végkészülékeit. De a fény nem izgatja az ideghártyát a maga teljes vastagságában. A vizsgálatok kimutatták, hogy a fény az ideghártya rétegein keresztül a pálczikacsapokig hatol elő és csak ez utóbbiakat ingerli, ellenben az ideghártya többi részeire egészen hatástalan.
Hogy a látó-ideg rostjait, mint olyanokat, nem izgatja a fény, számos tapasztalat igazolja. Kikészített vagy átmetszett látó-idegre eső fény hatástalan, fényérzést nem okoz. De sőt [!] az ideghártyán szétterülő idegrostokat sem izgatja a fény.
Mi a tárgyakat az ideghártyán keletkező képeik után ismerjük fel, ez pedig lehetetlen volna, ha maguk a látó-idegrostok ingerlékenyek volnának, mert akkor egy-egy fénysugár egyetlen idegrostot az ideghártya mindazon különböző helyein izgatná, melyeken az idegrost áthalad, míg vég-készülékét eléri s mindez egyetlen érzést okozna. A betérés helyén a látó-idegnek minden rostja a szemben egyetlen térre van összpontosítva. Ha az idegrostokat a fény ingerelhetné, akkor, midőn a fény a szem ezen helyére esik, az egész látó-térnek megvilágítva kellene lenni. Megkisérlették szemtükörrel, hogy valakinek a szemébe egyedül az ideg-hártya ezen helyére vessenek fényt és tapasztalták, hogy semmi fényérzéssel nem járt; ellenben a fénvérzés azonnal beállt, mihelyt a fény az ideghártya más pontjára esett. Sőt igen könnyű kisérlettel meg is lehet győződni a szem vakfoltjának jelenlétéről. Mialatt bal szemünket befogjuk, ha ugyanakkor jobb szemünkkel a 63. ábra fehér keresztjét rögzítjük és az ábrát mintegy 15–20 cm-nyi távolban szemünk
előtt kissé ide-oda mozgatjuk, könnyen sikerül az ábra olyan helyzetét eltalálni, melyben az egész nagy, fehér folt láthatatlanná válik és a fekete alap, megszakítás nélkül, feketének tetszik. Ilyenkor a fehér kereszt képe az ideghártyagödörben, a fehér korongé pedig a látó-ideg betérés helyére esik; ez tehát a szem vakfoltja. Hogy valóban ez az ideg betéréshelye, erről még meg lehet győződni, ha, mialatt az egyik szemet befogjuk, a másikkal fehér papiroslapon fekete pontot rögzítünk. Midőn egyik kezünkben tartott czeruza végét a papiroson előre toljuk, olyan helyre jutunk, melyen a czeruza hegye szemünk elől eltünik; e helyet jól odajegyezzük a papiroslapra. Ha a czeruzát mindenféle irányban vezetjük és azt a helyet, melyen hegye láthatatlanná válik, mindig megjelöljük a papiroslapon, mint a szem bizonyos állása mellett láthatatlan részt, végre olyan tért rajzoltunk körül, mely alakját és nagyságát illetőleg a látó-ideg betérési helyének felel meg. Magától értetődik, hogy a vakfolt nagysága a távolság szerint változik.
63. ábra. Mariotte-féle kisérlet.
MARIOTTE, a vakfolt első felismerője, II. Károly angol királyt avval mulattatta, hogy minisztereit fej nélkül mutatta be neki. Ha az eget egy szemmel nézzük, könnyű azt a helyet eltalálni, melynek rögzítésére a Hold képe egészen eltünik előttünk. És ez az aránylag nagy kiterjedésű vakfolt, melyen
nem egy, hanem 11 holdnak a képe elférne, még sem okoz hiányt a látó-terében. Ennek egyik lényeges oka a két szemmel való látás, mikor is az egyik szem a másiknak a hibáját javítja. A mely tárgynak a képe egyik szemben a vakfoltra esik, annak képe a második szemnek jól látó helyére esik; a vakfolt tudniillik mindkét szem belső felében van, oda pedig ugyanazon tárgy képe egyszerre nem eshetik. De még akkora hiányt a látó-térben sem tapasztalunk, midőn csak egyetlen szemmel nézünk. Mi csak ott érzünk hiányt a látótérben, a hol fényérző elemek vannak; a hol ilyenek nincsenek, ott a látás hiányát sem veszszük észre, sőt minthogy a vakfolt környezetéről impressziókat nyerünk, öntudatunk a valószínűség szerint kiegészíti a látott tárgyakat.
Sok szól a mellett, hogy a pálczika-csapok az ideghártya közvetetlen fényérző elemei. Igy az, hogy a látó-ideg rostjait a pálczikákig és csapokig tudtuk követni, bennök találtuk végződésöket, a pálczikákra s csapokra mint az ideghártya fényérző elemeire utal. Mert ha az idegpályákat már előbbi részeikben a fény ingerelhetné, úgy nem volna értelme további végződésöknek. Az éles látás, s hogy a tárgyak széleit elég élesen látjuk, szintén egyenesen a pálczika-csapokra utal. Mert csak a fényérző elemeknek mozaikszerű elrendeződése mellett érthető, hogy az ideghártya minden egyes pontjának külön-külön érzése van és mi a tárgyakat éles határokkal látjuk.
A csapok közelebbi megtekintése alkalmával egy-egy csap átmérője a sárga folton 0.0045–0.0055 mm-nek bizonyúlt. A kisérleti tapasztalatok szerint egymás mellett párhuzamosan húzott két vonalat külön-külön fel tudunk ismerni, ha a tőlük a szembe húzott irányvonalak 64'' látásszög alatt térnek el egymástól, ez pedig az ideghártyán 0.00644 mm távolságnak felel meg. Ha a vonalakat 64'' szögnél kisebb szög alatt nézzük, egygyé olvadnak össze.
Két fényingert tehát mint különbözőt csak addig fogunk fel, míg képök az ideghártyagödörben különböző csapokra nem esik.
Végre az ideghártyabeli erek árnyékképének vizsgálata végleg a mellett döntött, hogy az ideghártya számos ideg-elemei közül a pálczikák és csapok a fényérzők. Tudjuk, hogy az árnyékképek a fényforrással változtatják helyüket a látótérben. E helyváltozás mérhető lévén, kiszámították, vajjon milyen távolra esnek a vérerek mögé az ideghártyának árnyékot érző elemei és kiderült, hogy épen ez az a távolság, melyben a pálczikák és csapok az erek mögött feküsznek.
Minthogy a szem legélesebb a látó helyén, az ideghártyagödörben csak csapok vannak, – ezentúl pedig, mondhatni, abban az arányban, melyben a látás élessége csökken, a csapok közt mind több és több pálczika jelentkezik, – közel volt az a gondolat, hogy egyedül a csapok az ideghártya fényérző elemei. Azonban, ha a dolog így volna, az következnék, hogy midőn szemünk valamely pontot rögzít s mi e ponttól oldalt más tárgyat, példáúl a kezünkben tartott czeruza hegyét, vezetjük el, ezt hol látnunk kellene, hol pedig nem kellene látnunk, a szerint, a mint képe a látó csapokra vagy a nem látó pálczikákra esik; ez pedig nincsen úgy. A tárgy ilyen eltünését csak akkor lehet észrevenni, mikor képe a vakfoltra esik. Vannak állatok, melyek ideghártyájában csak pálczikákat találtak és ők is látnak. Mindezek arra utalnak, hogy a csapokon kívül a pálczikák is fényérzők.
Midőn a bőr helyérzéséről szó volt, arról győződtünk meg, hogy az a bőrterület, melyben a környéki vége előtt elágazódó egyetlen idegrost végszervel vannak, csak egyetlen érzést juttat öntudatunkra és hogy ezek a bőrterületek különböző nagyok. További kutatás arra a tapasztalatra is vezetett, hogy kettős érzés kettős inger hatására csak akkor
támad, ha az izgatott idegvégek közt több-kevesebb nem izgatott idegvég is van és az érzések helyi jelei már észrevehetően különbözők. Innen magyaráztuk a bőrön a helyérzés különböző finomságát. Ennek megfelelőleg azt, hogy az ideghártyagödör határán túl, mennél távolabb, annál kevésbbé éles a látásunk, mennél távolabb attól, annál tovább kell két pontnak egymástól esni, ha kettősen akarjuk látni: abból magyarázzuk, hogy az ideghártya környéki részein mind több és több fényérző elemet egyetlen idegrost lát el, az egy idegrosttól közvetített érzésnek pedig ugyanazon helyi jele van.
Szövettani tapasztalatok szerint, az ideghártya egyetlen idegsejtjében a látó-ideg egy tengelyfonala végződik, de a sejt számos protoplazma-nyújtványt küldhet az ideghártya mélyebb részei felé; mennél távolabb az ideghártyagödörtől van egy-egy sejt, annál több pálczikába küldi protoplazma nyújtványait. Ugy tetszik, hogy míg az ideghártyagödör minden csapja egyszersmind a látó-ideg egy-egy tengelyfonalának a végkészüléke, addig az ideghártya többi részein minden csap az őt környező pálczikával egyetlen fiziológiai egységet alkot.
A fényingerhatás módját illetőleg minden tapasztalat a chemiai hatás mellett szól. Az éterhullámok a pálczikákat és csapokat nem izgathatják mechanikailag úgy, példáúl, mint a hanghullámok a CORTI-szerv húrjait. A fény felette gyors hullámmozgást tesz. Így a vörös fényt 1 másodpercz alatt átlag 40 billió éterlengés terjeszti tovább. Ennyi lengést kellene tehát másodperczenként annak a csapnak megtenni, melynek izgalma vörös fényérzést okoz. Ilyen izgalmi hullámok legnagyobb részben fednék egymást és e miatt lehetetlen volna a fényérzés a fényhatásnak egész tartama alatt. Tudvalevőleg a fénynek hőhatása is van. De, mint látni fogjuk, az ideghártya épen a hőhatású [infravörös] sugarak iránt érzéketlen. Nem marad tehát más lehetőség, mint az, hogy a
fény az ideghártyában chemiai folyamatokat indít meg és ezek izgatják a látó-ideg végeit, a pálczikákat és csapokat. Megerősíti ezt a következtetést az a tapasztalat, mely szerint a fényérzés a fény hatása után nem azonnal, hanem csak bizonyos mérhető idő múlva (0.0005–0.00061 másodpercz múltán) jelentkezik, és az ideghártyában a retina-bibor fölfedezése.
Sötétben tartott állatok ideghártyája vörös színű; mikroszkópi vizsgálat szerint ez onnan van, mert a pálczikák és csapok külső tagját a retina-bibor vörösre festi. Ez a vörös szín változatlanúl marad meg, míg a szembe fény nem jut; azonban elhalaványúl, sőt egészen el is tünik, mihelyt a szem a világosság hatásának ki van téve. Érdekes, hogy a szemből kivett, a fény hatása alatt elhalaványúlt ideghártya rövid idő múlva ismét visszanyeri vörös színét, ha a szembe visszateszszük. A vörös színű festéket az ideghártya hámsejtjei szolgáltatják, a világosság pedig felbontja.
Ha sötétben tartott szemet valamely világos tárgy felé fordítunk s azután azonnal 4%-os timsóoldatba teszünk, mely a retina-bibort a fényben való elhalaványulástól megóvja, úgy az ideghártyán ama világos tárgy képét állandósíthatjuk. Ilyenkor, míg különben az egész ideghártya vörösszínű, addig ott, hol a világos tárgy képe reáesett, elhalaványúlt. A tárgynak ilyen képét az ideghártyán optogramm-nak nevezik. Ilyen tapasztalatokból méltán következtethetjük, hogy a retina-bibor a látással egyenes viszonyban áll; nyilván bomlástermékek izgatják a pálczikák és csapok végeit. További tapasztalatokból igen valószínűnek látszik, hogy az ideghártyában a retina-biboron kívül, fénytől szétbontható más chemiai anyag is van. Így nevezetesen, állítják némelyek, hogy épen az ideghártyagödörben nem retina-bibor, hanem más érzékeny anyag van; de ez kérdéses még.
Az ingerhatás természetesen addig tart, míg a fény hatása
miatt képződő bomlástermékek ott vannak, míg az anyag-forgalom el nem távolítja onnét. Innen érthető a fénynek más helyen tárgyalandó utóhatása is.
29. EGYSZERŰ SZÍNEK
A fény világító tárgyaktól jut szemünkbe s ott izgatja az ideghártyát. Az egész látható világürt betöltő étert a világító tárgyak indítják lengésnek. E lengések nemcsak szemünkbe, hanem mindenfelé is elterjedvén, olyan testekre is esnek, melyek maguk nem világítanak, és ezektől vagy elnyeletnek vagy visszavettetnek és megváltozva szintén a szemünkbe kerülhetnek. Innen van, hogy mi a közvetetlen világító tárgyakon kívül a tőlük megvilágított testeket is láthatjuk.
Az éterhullámok a hangot vezető léghullámoktól úgy a hasonlíthatatlanúl nagyobb sebességükben, valamint abban is különböznek, hogy a fényt vezető éterrészecskék (*) a fény terjedésirányára merőlegesen végzik rezgéseiket, holott a hanghullámok lengése a hang terjedése irányában történik.
Mint a hanghullámoknak, az éterhullámoknak is lehet különböző a hullámhossza és az éterhullámok is egyszerűek vagy összetettek lehetnek. Az éterhullámoktól okozott érzéseket általában színeknek mondjuk. E szerint színek valósággal nincsenek; a mit színnek nevezünk, az csak az az érzés, mely az éterlengéseknek ideghártyánkra történő hatása révén agyunkban támad. Azért képzelhető, és a mint látni fogjuk, vannak esetek reá, hogy ugyanazok az éterhullámok az egyik emberben más érzést támasztanak, mint a másikban. A napfény összetett vegyes éterhullám; az érzést, melyet támaszt, fehérnek mondjuk. A szürke kevés fehérnek felel meg és annál sötétebb, mennél gyengébb a szemünkre ható fehér fényhullárn. Minden éterhullám hiányát is megérezzük;
(*) A szerző a korabeli meggyőződésnek megfelelően az éterhipotézis nyelvén fejezi ki magát. Mára ebből annyit tartott meg a tudomány, hogy a fény az elektromágneses térjellemző vektorokon mutatkozó transzverzális hullám. [NF]
ezt nevezzük feketének. Egyszerű éterhullámok vagy különböző kombináczióik utján előállított vegyes hullámok a különböző színérzések okozói.
Általában fehérnek mondjuk ugyan a napfényt, de ebben egy kis tévedés van. A közelebbi vizsgálat tapasztalatai szerint tudniillik, a napfény nem tisztán fehér, hanem gyengén vörösszínű. Ha szemünk előtt tartott kék üveglap a látó-térnek felét elfedi, mialatt a szem másik fele valamely fehér tárgyra, példáúl felhőre néz, akkor az üveglap szélét nem mint a kék és fehér szóródásos képeitől származó képet, világos kéknek, hanem ibolyaszínűnek látjuk. Az ibolyaszín pedig a kéknek vörössel való elegyítése útján áll elő. E szerint a napfény csakugyan nem lehet fehér, hanem gyengén vörösszínű. A napfénynek ezt a vöröses színárnyalatát rendesen csak azért nem veszszük észre, mivel ezt a fényt, mint uralkodót, már annyira megszoktuk, hogy egyszer s mindenkorra fehérnek tekintjük. A viszony egészen ugyanaz, mintha valaki állandóan gyengén kék szemüveget hord és a megszokás miatt a tárgyakat abban a színben véli látni, melyben ezeket puszta szemmel látja. Ideghártyánk az egyes színek iránt még nem is egyenlő mértékben fogékony. Ha nappal kék és vörös színű papirt választunk ki, melyek, úgy tetszik, egyenlően világosak, alkonyatkor a kék határozottan világosabbnak tünik elő a vörösnél. Borús napon azért tetszik valamely tájék többé-kevésbbé szürke fénynyel megvilágítottnak; kevesebb benne a sárga és vörös, mint verőfényes napon. Innen tetszik sárga üvegen át minden úgy, mintha a Nap sütne, kék üvegen át nézve pedig, mintha borús volna az idő.
Világító tárgyaink fénye nagyobbrészt, a Nap fényénél sokkal inkább, sárga narancsszínű. Feltünően látható ez a gyertya-, petroleum- vagy gázlángon. Leginkább fehér az elektromos izzólámpa fénye; az Auer-féle gázláng fényé-
ben ellenben sok a zöld sugár és aránylag kevés a vörös fény.
A vegyes fényhullámok az őket összetevő egyszerű éterhullámokra bonthatók fel. Törőtehetségök különböző lévén, szétesnek, ha példáúl üveghasábon bocsátjuk keresztül őket. A fehér napfényt az üveghasáb számos egyszerű hullámra bontja fel, melyek mind más-más színérzést okoznak és melyek különböző elegyítéséből a természetben előforduló mindenféle szín előállítható.
64. ábra. Hasábbal előállított szinkép.
Midőn sötét szobában keskeny résen át fényt bocsátunk a hasábra (64. ábra), akkor mindenekelőtt feltünik az a nagyfokú eltérés az eredeti iránytól, mely a fényt éri. Ha pedig az eltérített sugarakat ernyőn felfogjuk, a résnek nem fehér, hanem tiszta, szép színek egész hosszú sorából álló képét
65. ábra. Szinképi szín elkülönítése.
kapjuk, melyen a színek lassan mind egymásba olvadnak; ez a színkép.
A színképnek irányától legkevésbbé eltérített széle sötét, biborvörösnek tetszik, tovább világosabb, majd skarlátvörös. A karmazinvörös szín narancsba megy át, melyhez a sárga csatlakozik. A narancssárga sárga, majd zöldessárga, tovább mind inkább zöld lesz. A tiszta zöld alig észrevehető zöldeskékbe csap át. Ezt követi a sötétebbnek tetsző kék. A kék lassú átmenettel ibolyába folytatódik, mely a színkép látható részének a vége is. Ha a színeket egymástól el akarjuk különíteni, úgy a színképet először réssel ellátott, fénynek áthatatlan ernyőn fogjuk fel (65. ábra) és a résen keresztül bocsátjuk azt a színt, melyet el akartunk különíteni. Ily módon lehet a színkép egyes részeit izoláltan megvizsgálni, a mi kivánatos azért, mivel a többi fény mindig kihat a szín-érzésre. A zöldeskék példáúl, mely midőn az egész színképet nézzük, halványan látszik csak, ilyenkor élesen kivehető.
Minthogy a színképi szinek észrevétlenül mennek át egymásba, a jelzett kisérlet nem enged közelebbi tájékozást a színképben. Ezt lehetségessé teszi a spektroszkóp használata.
66. ábra. Frauenhofer-féle
vonalak a szinképben.
A spektroszkóp a színképet már nem a színek egymásba átmenő szakadatlan soraként tünteti fel. Sötét vonalak, a FRAUENHOFER-féle vonalak, keresztirányban apró részekre osztják fel a Nap színképét. Ezek a színképnek olyan helyei, melyeknek megfelelő éterrezgések a napfényben hiányoznak. A színképben, mint tudjuk, a színek hullámhosszuknak megfelelőleg követik egymást, legnagyobb a vörös, legkisebb az ibolyafény hullámhossza. A FRAUENHOFER-féle vonalak-nak megfelelő hullámhoszszal bíró éterrezgések a napfényben azért nincsenek meg, mivel ezeket a Napot környező gázok elnyelték.
A FRAUENHOFER-féle vonalakat betükkel jelölik meg, úgy, a mint a 66. ábrából kitünik. Minthogy e vonalak állandóak, segedelmökkel a színkép egyes részeit könnyen megjelölhetjük. A vörös fénysugarak kezdetüket veszik a B-vel jelzett FRAUENHOFER-féle vonal előtt és C-ig terjednek 0.0006878–0.0006546 mm hullámhossz és 472 billió lengés 1 mp. alatt). C és D közt van a narancs, majd a narancssárga szín D 0.0005888 mm hullámhossz és 526 billió lengésszám). D-től E-ig a szín-átmenet a sárgától a zöldbe terjed (E=0.0005260 mm hullámhossz és 589 billió lengés). E előtt közvetetlenűl egészen zöld a színkép. E és F közt a zöldeskéken át már kék (E = 0.0004843 mm hullámhossz és 640 billió lengés), F-nél tiszta kék a színkép. F és G mind inkább ibolyába megy át (G=0.0004291 mm és 722 billió lengés. Az F és G közti résznek F felé eső harmadát cziánkéknek, G felé eső többi két harmadát indigókéknek mondják. G-n túl H-ig és tovább terjed az ibolyaszín (H=0.0003928 mm hullámhossz és 790 billió lengés). Úgy a színkép vörös része előtt, valamint az ibolyán túl is vannak éterhullámok, melyeknek hullámhossza tehát a vörösénél nagyobb, illetőleg az ibolyáénál kisebb; e sugarakat azonban, különböző okokból, nem látjuk.
A vörösnél kevésbbé törékeny láthatatlan sugarakat hőhatásuk útján ismerték fel, ezeket azért sötét hősugaraknak mondják. A napfény melegét mindenki jól ismeri; hőhatása a napszínkép minden részének van, de nem egyformán intenziv a színkép egyes részein. Legkisebb hőhatása a színkép ibolyarészének van s innen a vörös felé előhaladólag folytonosan nő a hőhatás; legnagyobb a vörösön túl, a színképnek láthatatlan, csak hőmérővel kimutatható részében. Ezek azok a sugarak, melyeket mint nem világító, hanem meleget bőven szétáramló sugarakat, fütő kemenczéink is árasztanak. Mi e sugarakat azért nem látjuk, mivel ideghártyánk nem fogékony irántuk.
Hogy a sötét hősugarak az ideghártyához eljutnak, mesterségesen készített olyan szemen ki lehetett mutatni, melyen az ideghártya helyét hőelektromos láncz pótolta. Ha a hőelektromos oszlopra igen kevés sugárzó meleg esik is, azonnal elektromos áramot indít meg, melyet alkalmas mérő készülékkel mérni is lehet. Midőn ilyen oszlop elé, megfelelő tokban, a szem fénytörő közegeit, az üvegtestet, lencsét és porczhártyát teszszük, és ezeken át a színkép sötét hősugarait bocsátjuk, akkor is fejlődik elektromos áram, jeléül annak, hogy a sugarak a szem fénytörő közegein keresztül a hő-elektromos oszlopig jutottak. A Nap sötét sugarainak kitett ideghártya retina-bibora, nem halaványúl el; e sugarak tehát az ideghártyán azt a chemiai változást sem idézik elő, mely a látáshoz szükséges.
Az ibolyán túl még következő, úgynevezett chemiai sugarak jelenléte, sokáig csak azon hatásukból volt ismeretes, melylyel a salétromsavas ezüstöt, jódezüstöt és más érzékeny anyagokat elbontották. Jelenleg e sugarak jelenlétét a fluoreszczenczia segítségével könnyű kimutatni. A fluoreszkáló testeknek ugyanis az a nevezetes tulajdonságuk, hogy a reájok eső fény hullámhosszát megváltoztatják és megváltoz-
tatva vetik vissza. Igen híg chininoldat példáúl világos égkék, az urán üvegzöld színben fluoreszkál. Ha ez anyagokat a színképnek már nem látható chemiai sugarainak teszszük ki, úgy ezek fluoreszkálnak. A chemiai sugarak egyébiránt az ideghártyát is bírják izgatni, csakhogy ingerhatásuk olyan kisfokú, hogy midőn más fény szemünkbe esik, amazt észre nem veszszük. Erről meg lehet győződni, ha a színkép többi sugarait a 65. ábrán (206. lap) feltüntetett ernyővel visszatartjuk és csak a chemiai sugarakat nézzük; ilyenkor tudniillik gyenge fényt érzünk.
A mondottak szerint ideghártyánk nem egyaránt fogékony az éter hullámai iránt. A vörösön túl eső sötét hősugarakat épen nem érzi meg és az ibolyán túl eső chemiai sugarakat is csak igen gyengén. Ennek megfelelőleg az ideghártya a színkép többi látható részei iránt sem egyformán érzékeny; legélénkebben hat szemünkre a színkép zöldessárga, a D FRAUENHOFER-féle vonaltól E felé eső része, innen a vörös és ibolya felé csökken a hatás élénksége. Az ez irányban tett vizsgálatok szerint, ha a D és E közé eső zöldessárga fény hatását a szemre 1000-nek veszszük, úgy a vörös fény hatása B-nél 22, a narancsé C-nél 128, a sárgáé D-nél 780, a zöldé E-nél 370, a cziánkéké F-nél 128, az indigókéké G-nél 8, végre az ibolyáé H-nál 0.07-nek felel meg.
Megvizsgálták azt is, vajjon mennyivel kell valamely fény hatását növelni vagy kisebbíteni, hogy szemünk e növekedést vagy kisebbedést a fény hatásában épen még észrevegye. Ezek szerint megérezzük a sárga és zöld színképi fény erőbeli változását, midőn erejöket eredeti nagyságuk 1/286-ával változtatjuk meg; a kékét 1/212, az ibolyáét 1/106, a narancsét 1/48, a vörösét 1/71 és a fehérét 1/186 résznyi erőváltoztatáskor érezzük meg. Ez értékek egyébiránt nem állandók és csak középerős fényre vonatkoznak; túlerős
vagy gyenge fény hatásakor a viszony megváltozik; ennek oka az, hogy az ideghártya fogékonysága is változik, mikor a reá ható fény ereje módosúl. Ha világos napon kívülről a szobába lépünk, ez néha annyira sötétnek tetszik, hogy benne nem ismerjük ki magunkat; rövid idő mulva azonban szemünk a szobában levő csekély világosság iránt is elég fogékonynyá válik és mi a szobában egészen jól tájékozódunk.
Felette erős vagy gyenge fény hatása iránt nemcsak ideghártyánk érzékenysége változik meg teljesen, hanem bizonyos határon túl az egyes színeket sem bírjuk felismerni. Vakító színképi fény épen úgy, mint felette gyenge fény, mindig többé-kevésbbé fehérnek vagy határozottan szürkének tetszik. Ha a kék ereje bizonyos fokon túl emelkedik, halványibolya, s még erősebb fényben fehér színt ölt. A zöld a zöldessárgán átmenve válik fehérré.
Ennek megfelelőleg nem közömbös a színérzésre az illető fényforrás nagysága sem. Ha a fényforrás képe az ideghártyán igen kicsiny, akkor fényérzést támaszthat, de színérzést még nem. Ha növeljük az ideghártyán a kép nagyságát, az érzésben is ugyanazok a változások észlelhetők, mint midőn felette gyenge fényből mind erősebbre megyünk át.
A mi a hatás idejét illeti, egészben véve igen rövid ideig tartó fényinger is támaszt fényérzést. A pillanatnyi ideig tartó elektromos szikrát észreveszszük. De ilyenkor, midőn a fényhatás felette rövid ideig tart, csakis fényt érzünk, a nélkül, hogy a fény színét felismernők. Ha valamivel tovább tart a fény hatása, a színérzés jelentkezik ugyan, de gyakran még nem az illető sugaraknak megfelelő színe; a zöld példáúl sárgának tünik fel ilyenkor. Csak valamivel hosszabb ideig tartó hatás után áll elő a megfelelő színérzés. Ugyanazon intenzitás mellett kell, hogy a vörös 0.0573,
a zöld 0.133 és a kék 0.0916 mp.-ig a szembe hasson, hogy a szín minőségét felismerhessük.
A színérzés minősége függ tehát az érzést keltő éterhullámok hullámhosszától, intenzitásától, a szemben megvilágított ideghártya-részlet nagyságától és a fényhatás időtartamától.
Igen érdekes a színérzést az ideghártya különböző pontjain megvizsgálni. Rendesen csak arra a hatásra figyelünk, melyet valamely tárgy képe az ideghártyagödörben okoz s itt valóban az ideghártya a színérzés szempontjából is a legérzékenyebb. Mennél inkább oldalt esik az ideghártyagödörtől az ideghártyának megvizsgált része, annál kevésbbé érzékeny. E tekintetben az egyes színek között különbség is van. Az ideghártyagödörtől oldalt a legkisebb távolságban ismerjük fel a narancsot, valamivel tovább a vöröset, feltünő fokban tovább terjed a sárga és zöld színérzés, még tovább az ibolya s a legszélsőbb határokig ismerjük fel a kék fényt. Midőn az ideghártyának valamely helyén bizonyos színt már nem ismerünk fel, az érzés vagy másnemű érzésbe megy át, példáúl az ibolya a kékbe, vagy olyan határozatlanná válik, hogy bár a fény jelenlétét felismerjük, nem tudjuk a színt kivenni.
Az egyes színérzések határai az ideghártyán azonban nem élesek. Nagyobb színes felület színét az ideghártyagödörtől oldalt nagyobb távolban is felismerjük, mint kisebbét; az ideghártya érzékenysége a színek iránt a sárga folttól a körzet felé, a színek szerint, igen különböző fokban csökken.
30. VEGYES SZÍNEK
A vegyes napfény különböző hosszú hullámait felbontottuk egyszerű hullámokra. Ha az így kapott különböző színű egyszerű fényt ismét összegyűjtjük. Újra fehér fényt állíthatunk elő. Így lehet a hasábbal felbontott fényt gyűjtőlencsével vagy vájt tükörrel egy képpontba összegyűjteni, melynek színe az odatartott ernyőn ismét fehér. Hogy tehát a fehér fényérzés vegyes színérzés, ebből is kétségtelenül következik. De a fehér nem mindig egyforma, valamint a színképi színeknek is számos olyan árnyalata van, mely árnyalatok a színképi színek közt elő sem fordúlnak. Ilyenek a bibor, rózsaszín, barna s mindannyi összetett szín. Mind e színekhez van a fehérnek vagy feketének bizonyos mennyisége vegyítve s ettől függ lényegesen a szín teltségi foka. Ezenkívül két vagy több színképi szín elegyítése is okozhat színérzést. Mindezek igen különböző vegyes színérzések okozói lehetnek.
A színeket sokféleképen lehet keverni. A 65. ábrán láttuk, miképen lehet a színkép bizonyos részét a többi részeitől elkülöníteni. Ha a fényfelfogó ernyőn egy rés helyett kettő van, akkor a színképnek két különböző részét lehet a többi-
67. ábra. Színképi fény elegyitése.
től elkülönűlten tovább bocsátani. Ha azután a kétféle fényt gyűjtőlencsével egy másik fényfelfogó ernyőnek egy ugyanazon helyére gyűjtjük össze, úgy ott ama két fényt vegyes színben látjuk. Több különböző színképi szín elegyíthető a 67. ábrán érzékített elmés módon.
A fémből készült ernyőn két rés van (67. ábra A, B), melyeken keresztül az elektromos lámpa fénye a hasábra esik. A két, mintegy 1–2 mm széles rés, a függélyes vonallal 45°-ú szög alatt találkozik össze. A függélyesen álló hasáb előtt lencse veti a hasáb éles képét a fényt felfogó ernyőre úgy, a mint az ábrán az S L T M látható. Az A rés adja az S i T L és B rés az i M T L színképet. A két színkép részben fedvén egymást, minden spektrális szín más-más spektrális színnel esik össze. Ha a kisérlet kellő gonddal történik, akkor a hét spektrális szín keveréséből a vegyes szín úgy képződik, a mint a következő tábla feltünteti, melyben az első vízszintes és függélyes sorban az egyszerű színképi színek vannak felírva, a hol pedig az illetőktől kiindulólag húzott egyenes vonalak találkoznak, ott van a megfelelő vegyes szín felírva.
|
Ibolya |
Indigó- |
Czián- |
Kékes- |
Zöld |
Zöldes- |
Sárga |
vörös |
bibor |
sötét |
fehéres- |
fehér |
fehéres- |
arany- |
narancs |
narancs |
sötét |
fehéres- |
fehér |
fehéres- |
sárga |
sárga |
|
sárga |
fehéres- |
fehér |
fehéres- |
fehéres- |
zöldes- |
|
|
zöldes- |
fehér |
fehéres- |
fehéres- |
zöld |
|
||
zöld |
fehéres- |
vízkék |
kékes- |
|
|||
kékes- |
vízkék |
vízkék |
|
||||
czián- |
indigó- |
|
215
Egy második módját a színérzések keverésének a 68. ábra tünteti elő. Tiszta üveglapot feketére festett deszka közepére állítunk függélyesen fel. A deszka két oldalán 1–1 különböző színű, példáúl kék és sárga papiroslap van odaerősítve. A vizsgáló az üveglapon keresztül nézi a kék lapot, mi alatt a sárgának az üveglapról visszavetett fénye szintén a néző szemébe kerül, és így a néző szemének egy és ugyanazon helyére esik a kétféle színű papirostól jövő fény: az érzés e miatt vegyes.
68. ábra. Két szines fény keverése.
Végre lehet az úgynevezett színpörgettyűvel is keverni színeket. Ez azon a tapasztalaton alapúl, hogy a fényérzés jóval tovább tart, mint a fenyinger hatása. Valamely tűz-szikrától támasztott fényérzés példáúl jóval tovább áll fenn mint a fény hatása. Gyorsvonaton éjjel a tűzszikrák tüzes vonalaknak látszanak. – Különböző színű papirosból a 69. ábrához hasonló lapokat vágunk, úgy, hogy közepükön átlyukasztjuk és a likból kiindulólag a szélig sugárirányban úgy hasítjuk be, hogy a hasadékon át két vagy több papiroslap egymásba tolható legyen. Ez által tetszésünktől függ a színes felületek aránylagos nagysága. E papiroslapokat sebesen forgatható kerék tengelyéhez erősítjük. A lapok
69. ábra. Egymásba tolható kék és sárga papiroslap.
sebes forgatása alatt a választott színek vegyes érzése támad, mivel a különböző színű felület képei az ideghártya ugyanazon helyén olyan sebességgel követik egymást, hogy az egyik festett lap hatása miatt beállott színérzés még nem szünt meg, midőn az ideghártya ugyanazon helyére már a második papiroslaptól jövő fény esik. Magától értetődik, hogy ilyen módon igen különböző színérzéseket lehet elegyíteni. Midőn azonban színes anyagoktól származó fényérzést keverünk, tisztában kell lennünk az iránt, hogy nem tiszta, egyszerű színérzést keverünk. Minden színes anyagtól eredő fény többé-kevésbbé kevert fény, a miről meg lehet győződni, ha az ilyen fényt hasábbal szétbontjuk. Azért tisztább a színelegyítés, ha, mint az első esetben, színképi fényt elegyítünk.
Ha egyszerű színképi színhez fehéret vagy feketét elegyítünk, példáúl úgy, a mint a 70. ábrán fel van tüntetve, a hol az M tükörlap fehér fényt vet a hasábtól adott színkép valamely színére, akkor a szín teltségi foka változik meg. Telítettnek tudniillik azt a színképi színt mondjuk, melyhez semmi fehér fény vegyítve nincsen; annál kevésbbé telített, annál halaványabb valamely fény, mennél több fehér vegyül hozzá. Némely, a színképi színtől csak teltségi fokára nézve eltérő színt külön névvel is szokás jelölni; így a sok szürkével vagy feketével vegyített vöröset vagy sárgát barnának mondjuk. Valami kevés fehér minden színérzésünkhez van vegyítve.
70. ábra. A fehér és szinképi szín elegyítése.
Ha a 214. lapon levő táblázatot, melyen a két színképi szín elegyítéséből előálló színérzések meg vannak jelölve, megtekintjük, két színképi szín elegyítéséből a különböző színek egész sorát látjuk, azonban mint egészen új szín, csak a vörös és ibolya elegyítéséből előálló bibor tünik fel. A többi szín-érzés mind, a színképben a két vegyített szín között levő valamely szín részéről is okozott érzésnek felel meg. Különbség csak annyiban van, hogy a szín kevésbbé telt, több fehérrel van vegyítve, sőt sokszor egyenesen a fehérnek, illetőleg szürkének felel meg.
A rózsaszín lényegében fehéres bibor és több rendbeli szín elegyítéséből különböző árnyalatban állítható elő. Több színpár elegyítve, fehér érzést okoz. Így a vörösnek a zöldeskékkel, narancsnak a cziánkékkel, sárgának az indigókékkel, zöldessárgának az ibolyával és a zöldnek a biborral való kellő arányú elegyítése a fehér vagy szürke színérzést adja. Az ilyen elegyítéskor fehéret adó két színt kiegészítő színnek mondjuk. Minden színképi színnek van egy megfelelő kiegészítő színe, csak a zöldnek kiegészítő színe, a bibor, nin-
csen meg a színképben. A mennyiség, melyben a kiegészítő színeket elegyíteni kell, hogy a fehér színérzés előálljon, a színeknek a szemre való hatása szerint különböző. Így, a zöldessárgából sokkal többet kell venni, mint az ibolyából, hogy fehéret kapjunk. A kiegészítő színek útján kapott fehér színérzés semmiben se különbözik egymástól, valamint az összes színképi szín elegyítéséből nyerhető fehér színérzéstől sem. Ezek szerint egy ugyanazon színérzést különböző színek keverése okozhatja; innen van, hogy a színképi színek elegyítésével jóval kevesebb szín állítható elő, mint a hányféle színt vegyíteni tudunk.
Két alkalmasan megválasztott színképi szín elegyítéséből, a fehéren és biboron kívül, a narancs, sárga, zöld, kék és ibolya is állítható elő. A narancsot a vörös és sárga, a sárgát a zöld és vörös kellő arányú elegyítéséből elő lehet állítani. A két spektrális szín összeelegyítéséből előállítható új szín tehát a megfelelő színképi színekkel támasztott érzéstől nem különbözik.
Ezek szerint az egyszerű színképi színek hatása révén bennünk támadó érzések részben vegyes érzések is lehetnek. Így a narancsnak vagy sárgának az érzése a vörös és zöld kellő arányú elegyítéséből állítható elő. Ha ilyen módon végig vizsgáljuk a színképi színeket, kiderül, hogy mindannyi színérzés a vörös, zöld és indigókék kellő arányú elegyítéséből állítható elő. E színérzéseket azért alapszínérzéseknek mondjuk.
Régóta ismeretes, hogy kevés festékkel közel mindannyi színt elő lehet állítani. Vörös, sárga és kék festékkel, példáúl karmazinlak, gummigutta és berlini kék kellő arányban elegyítésével a legtöbb más színt elő lehet állítani. A vörös és sárga por segedelmével a narancsnak és narancssárgának, a kék és sárga porból a zöldnek igen különböző árnyalatai
nyerhetők, míg a vörös és kék por a bibor és ibolya színeket adja. Hogy a sárga és kék festék zöldet és nem fehéret ad, onnan van, mert a festékek színe nem spektrális szín. Minden színes anyag színét onnan nyeri, hogy a reá eső vegyes napfényből a sugarak egy részét elnyeli és csak a többit veti vissza; ez utóbbiaktól függ tehát a színes anyagok színe. Azért a szín és festék keverése közt lényeges a különbség. Míg a színek elegyítésekor az érzés a kevert éterhullámok eredő lengéseinek felel meg, addig a festőanyagok keverése alkalmával a színérzést a két festéktől vissza nem tartott sugarak okozzák. Így, a felvetett példákban a sárga festék a reá eső napfényből a kék és ibolya, a kék festőanyag a vörös és sárga sugarakat tartja meg; mindkettő együtt tehát csak a zöld fényérzést okozó sugarakat veti vissza. Innen van a kétféle festék összeelegyítéséből kapott zöld szín. Ebből érthető, hogy számos színes anyagnak más a színe nappal, mint esteli viiágításkor; a színes anyagok a különböző fényforrások vegyes színéből némileg más és más fényt vetnek vissza.
A festékek elegyítésekor tett tapasztalatok miatt a vöröset, sárgát és kéket már régen alapszínnek tekintették; mivel azonban a festékek, mint láttuk, nem színek, mert a szín csak érzés, melyet különböző színű éterhullámok okoznak, azért a vörös, sárga és kék nem is tekinthető alapszínnek. A különböző éterhullámoktól okozott érzések elegyítése a vörös, zöld és kékre, mint alapszínérzésre utal.
Ez alapszínek felvétele a színérzés oly elméletének felállítására vezetett, mely a ma fennálló elméletek közül a legáltalánosabban el van fogadva azért, mivel a színérzésre vonatkozó tüneményekkel, valamint más fiziológiai tapasztalatokkal a legjobban egyezik meg. Ez a YOUNG- HELMHOLTZ-féle elmélet.
A színképben a színeknek számos árnyalatait ismerjük fel;
e képessége az ideghártya minden pontjának megvan, legalább az ideghártya-gödörben. Feltették azért, hogy az ideghártya minden csapja a fény szerint, mely izgatja, más-más fényérzést hoz öntudatunkra. Midőn tehát valamely csapra vörös fény esik, ez ott olyan változást okoz, melyet az agykéreg mint vörös színt érez meg és midőn ugyanazon csapra zöld fény hat, a zöldnek az érzését támasztja. De ilyen feltevés a fiziológia minden más tapasztalatával egyenes ellentétben van. Az idegizgalom mindig egyforma. Minden szövettani és kísérleti tapasztalat szerint az, vajjon valamely ideg izgalma miképen nyilvánúl, egyes-egyedül az ideg végkészülékétől függ. Sikerült átmetszett mozgató és érző ideget úgy összenöveszteni, hogy a mozgató ideg környéki és az érzőnek középponti csonkjai nőttek össze egymással és az érző ideg izgalma mozgással járt. A többi érző szervekben, példáúl a halló szervben, mindenféle elemi érzés számára külön idegvégkészülékre, illetőleg vele kapcsolatos idegrostra találtunk. Az, vajjon miféle inger éri a rostot, a látó idegre nézve is közönbös; az érzés mindig csak ugyanaz marad. Egy ugyanazon idegtől közvetített érzés minősége tehát nem lehet a hatás minősége szerint más és más. Az inger a megfelelő idegrostot izgalomba ejti s ez izgalom a szerint más-más érzésben nyilvánúl, a mint az idegrostok más-más idegsejtben végződnek.
Ezek szerint fel kellene tenni, hogy az ideghártyában annyi féle fényérző végkészülék van, a hányféle színt fel tudunk ismerni, a többitől megkülönböztetni és hogy ezek mindegyikét csak a megfelelő szín képes izgatni, úgy, a mint a halló szervben a fülcsiga idegének annyi féle külön végkészüléke van, a hány egyszerű hangot fel tudunk ismerni. De így a látó idegnek a felette sokféle színérzésnek megfelelően igen sokféle idegrosttal, illetve idegvégkészülékkel kellene bírnia. Ennek ellenmond azonban az az anatómiai tény, hogy
az ideghártyában ily sokféle végkészülék nem fordúl elő. Ellene van az a fiziológiai tapasztalat is, hogy az ideghártyagödörnek mondhatni minden pontján, minden szín felismerhető s nem sikerült kiterjedten olyan helyekre találni, melyeket bizonyos szín nem indít izgalomba, mert más szín megérzésére szolgálnak, a mint ennek lenni kellene, ha minden szín-érzésre külön végkészülék volna rendelve. A YOUNG-HELMHOLTZ-féle elmélet e nehézségeken olyan felvétellel [feltevéssel] segít, hogy szerinte az ideghártyában csak a három alapszínnek megfelelő végkészülék van és ennek megfelelőleg az agykéregben is három féle a színérzés. Ez elmélet szerint tehát szintén csak egyféle érzést hoz öntudatunkra ugyanazon egy idegrost.
Az idegrostok, illetve végkészülékeik közül az egyik félét a hosszú hullámok izgatják kiválóan s okozzák a vörös érzést; a másik féle végkészüléket a középhosszú hullámok ingerlik s ez a zöld érzését kelti, végre a harmadik nemű végkészüléket azon rövid sugarak izgatják kiválóan, melyek izgalmával a kék érzése jár. Hogy mi módon képzeljük el az elmélet alapján a különböző színérzéseket, a 71. ábra tünteti fel.
71. ábra. A színképi színek hatása a háromféle idegelemre.
A metszéki vonalon [abszcisszán] följegyzett FRAUENHOFER-féle vonalak jelölik a színkép illető helyét, a rendezői magasságok [ordináták] az izgalom azon viszonylagos fokát, melyet az illető fény a három végkészülékben támaszt. A V V görbe a vörös, a Z Z
a zöld és a K K görbe a kék alapszín érzésének ingerfokát jelzi.
A vörös színnek megfelelő sugarak tehát erősen izgatják a vörös és gyengén a zöld és kék idegvégkészüléket. A narancsszínnek megfelelő sugarak legerősebben szintén a vörös érzést keltő végkészüléket izgatják, de már valamivel jobban, mint a vörös fény a zöld érzést gerjesztő végkészüléket is, felette gyengén pedig a kéket. A sárga sugarak a vörös és zöld alapérzésnek megfelelő végkészülékre egyenlő erősen, a kéknek megfelelőre gyengén hatnak. A kék fény erősen izgatja a kék, egyaránt gyengén a vörös és zöld érzést közvetítő végkészülékeket. Az ibolyafény végre a vörösen kívül a kék fényérzésre szolgáló végkészüléket is erősen izgatja, gyengén már a zöldet. A fehér fényérzést minden olyan éterrezgés kelti, mely mind a három végkészüléket egyaránt jól izgat; feketét végre akkor látunk, midőn semmi fény sem esik a szembe. A fény ilyen ingerhatásából érthető, miért kisér minden színérzést több-kevesebb fehérnek az érzése is.
A mi a fénytől izgatott idegelemeket illeti, ezek természetesen az elmélet szerint is csak a csapok és pálczikák lehetnek. És bár szövettanilag nem tudunk háromféle végkészüléket kimutatni, fel kell tenni, hogy példáúl az ideghártyagödörben, hol csak csapok fordúlnak elő az egyik féle csapot a vörös, a másik félét a zöld és a harmadik félét a kék érzést támasztó éterhullámok izgatják.
Lényegesen megerősítik e három alapszín érzés felvételét, a YOUNG-HELMHOLTZ-féle elmélet értelmében, a színtévesztő embereken tett tapasztalatok. Vannak tudniillik emberek, a kik az egyik vagy másik színt már az ideghártya-gödörben sem érzik meg és ezen színre nézve teljesen vakoknak mondhatók. Leggyakoribb a vörös színtévesztés. Angolországban átlag minden 18-ik ember többé-kevésbbé vörös színtévesztő. Ilyen ember a színképben a szélső vöröset nem látja, a többi
vöröset zöldnek, néha sárgának mondja; a sárga világos-zöld, az ibolya kék színben tünik neki elő. Különböző színes korongokkal tett kisérletekből kiderűlt, hogy ez egyének tényleg a vörös színt nem érzik meg.
Az első, a ki önmagán a vörös színtévesztést fölismerte, DALTON angol chemikus volt, miért is a vörös színtévesztést daltonizmusnak nevezik. A vörös színtévesztő emberek a vöröset többnyire a feketével tévesztik össze. Angol íróknál olvasható, hogy a vöröset tévesztő szabó fekete nadrágot vörös posztóval foltozott meg. Rubinvörös szemüvegnek több órán át való használatától rövid időre bárki vörös színtévesztő lehet. A vörös üvegnek hosszú ideig tartó használatától a vörös szín megérzésére szolgáló idegelemek nagyon kifáradnak és ennek következménye az egy időre beálló vörös színtévesztés. Az ilyen emberek a színképben csak két színt ismernek fel: a zöldet, melyet sokszor sárgának is mondanak, és a kéket.
Minden ember szemében vannak vörös színtévesztő helyek. Ezek felismerése igen nehéz, sőt még a teljes vörös színtévesztést sem lehet könnyen fölismerni. Szokásból a vörös színtévesztő ember tudniillik szintén vörösnek mondja a tárgyat, melyet mások vörösnek mondanak, példáúl a vért, pipacsot stb., mert teljes életében e tárgyakat vöröseknek hallotta megnevezni, maga is vöröseknek mondja őket, bár érzése egész más, mint a rendes színérző tehetséggel bíró embereké. Azért a vasúti szolgálatba lépő embereket, a kiknél a vörös szín pontos felismerése esetleg igen fontos, erre külön meg szokták vizsgálni. Többnyire úgy történik a vizsgálat, hogy színes kötőpamut-mintákból kiválasztanak egyet és ehhez hasonlót választatnak ki a színtévesztést illetőleg megvizsgálandó egyénnel.
Zöld színtévesztést is észleltek, de ez sokkal ritkább, mint a vörös. Ily egyének a színképben csak a vöröset és kéket
látják meg. A színkép sárga mezejét élénk vörösnek mondják. A vöröset, kéket, ibolyát nehézség nélkül felismerik, de a zöldet hol sárgának, hol kéknek, sőt vörösnek is itélik. A fehért biborvörösnek látja a zöld színtévesztő. Kisebb fokban zöld színtévesztővé teszi a színeket rendesen felismerő egyént az AUER-féle gázlámpa fénye is, azért tetszik a petroleumlámpa vagy a közönséges gázlámpa fénye, ha megelőzőleg AUER-lámpával megvilágított szobában tartózkodtunk, sokkal élénkebb vörösnek.
Kék színtévesztést láttak olyan egyéneken, a kik santonint vettek be orvosságúl. Ily egyéneknek a fehér tárgyak zöldessárga színben tünnek fel, a színképnek kék és ibolya részét pedig nem látják.
Mindezek a vöröset, zöldet és kéket, mint alapszínérzéseket és ezeknek megfelelőleg a YOUNG-HELMHOLTZ-féle elméletet is megerősítik; az utóbbi a színtévesztő egyéneken észlelhető tüneményeket egyszerűen magyarázza.
Van a színérzések magyarázására szolgáló több elmélet is; ezek közűl még a legelterjedtebben elfogadott elmélet a HERING-féle. Ez elmélet szerint a látó szervben háromféle anyag volna, melyek közűl az egyik a fehértől szürkén át a feketéig, a második a vöröstől a zöldig és a harmadik a sárgától a kékig terjedő érzéseket juttatja öntudatunkra; volna tehát egy a fehér-feketét, egy a vörös-zöldet és egy a sárgakéket megérző anyag. Vajjon ez anyagok a látó szervben hol vannak, az elmélet eldöntetlenűl hagyja. Legnagyobb baja a HERING-féle elméletnek azonban a többi között az, hogy nyilt ellentétben van az idegnek azon tulajdonságával, hogy mindenkor csak ugyanazon egyféle izgalmat vezeti s ez minőségére nézve nem lehet különböző.
31. ELLENTÉTESSÉG A SZÍNÉRZÉSBEN
Ha vörös papirosból két, mintegy 5 cm átmérőjű, egyenlően nagy, négyszögű darabot vágunk és az egyiket vörös, a másikat zöld színű papirosra fektetjük, a vörös négyszög a vörös papiroson jóval kevésbbé teltnek tetszik, mint zöld papiroson. Ez egy példája az ellentétességnek a szín-érzésben (kontrasztnak), mely ellentétesség, mint látjuk, színérzésünkre lényegesen kihat. Az ellentétesség a színérzésben általában kétféle: vagy egyidejű, vagy egymásutáni.
Az egyidejű ellentétesség akkor áll be, midőn, mint a fenti példában, egy időben jelenlevő két fény közűl az egyik a másiknak hatását módosítja.
72. ábra. Pálcza árnyéka.
Midőn sötét szobába a napfény az ablaktáblán hagyott valamely nyiláson (72. ábra A) esik be, az útjában levő valamely tárgynak, példáúl pálczának (72. ábra, P) árnyékát veti a fényt felfogó ernyőre. Ha ugyanekkor a szobában gyertya is ég (73. ábra C), ez még egy második árnyékot ad. Az egyik árnyékot (73. ábra 1) a napfény adja és a gyertya világítja
73. ábra. Pálczának napfénytől és gyertyától okozott árnyéka.
meg, a második árnyékot (73. ábra 2) pedig megfordítva, a gyertya lángja adja és a napfény világítja meg. Ilyenkor az utóbbi (2) árnyék határozott kék-, az előbbeni (1) pedig sárgaszínűnek látszik. A kisérlet annál jobban sikerűl, mennél inkább egyenlő erejű a két fény, a mit könnyen elérhetünk, ha a nyilást, melyen a napfény a szobába hatol, kellően szűkítjük. Érdekes, hogy a csalódás még azután is tartja magát, miután a gyertya fénye, mely okozta, szemünkre nem hat. Ha példáúl feketített csövön keresztűl úgy nézzük a színes árnyékokat, hogy a csövön keresztűl mind a két árnyékot és a köztük levő világos csíkot egyedűl lássuk, a többi fényt a cső eltartja szemünktől, ilyenkor is kéknek látjuk a 2-vel jelzett árnyékot, bár a gyertya fénye most nem esik szemünkbe. Sőt kéknek látjuk az árnyék helyét, még ha az alatt a gyertyát valaki el is fújja; csak ha a csövet elveszszük, szünik meg a csalódás és az ernyő illető helyét olyan fehérnek látjuk, mint a többi részeit. Hasonló kisérleteket lehet nagy változatosságban tenni és különböző színű árnyékokat előállítani, ha a fényforrások elé különböző színű üveglapokat tartunk.
A tünemény oka nem az ideghártya kifáradása, mely, mint látni fogjuk, az egymásutáni színellentétet okozza, hanem HELMHOLTZ szerint itéletünk tévedése. Tudvalevőleg a YOUNG-HELMHOLTZ-féle színelmélet értelmében a fehér érzése akkor áll elő, midőn az ideghártya vörös, zöld és kék érző elemeit a fény egyaránt izgatja. A gyertya fényében sokkal több a vörös fény, mint a Nap fényében, úgy, hogy tévedünk, midőn a két fényforrástól megvilágított ernyőt, mindenkori tapasztalatunknak megfelelőleg, fehéren megvilágítottnak véljük és a sárga fényt fehérnek itéljük; ennek természetes következménye most az, hogy a pálczának a gyertyától okozott és egyedül a Nap fényétől megvilágított árnyékát a kiegészítő színben megvilágítottnak, kéknek véljük. Úgy látszik azonban, hogy itt nem itéleti tévedéssel, hanem a kontraszt fiziológiai okával van dolgunk, mert a kontraszt akkor is beáll, ha az okozó szín nem az uralkodó: ha a kontrasztot okozó szín csak érzésünkben van meg, akkor is a kiegészítő szín érzését okozza.
74. ábra. Egyidejű etlentétesség vizsgálása.
Hasonló kisérlet az is, melyet a 74. ábra érzékít. Két, egymáshoz derékszög alatt erősített kis deszka két belső ol-
dalát fehér papirossal vonjuk be és a két deszka közé 45° szög alatt színes üveget teszünk. Ennek következtében az E-nél levő szembe kétféle fény esik, a mennyiben az üveglap B oldal fehér fényét a szem felé reflektálja s ez többé-kevésbbé fehér fényérzést okoz. A H lap fénye a színes üvegen megy keresztűl és e miatt mint színes fény kerül az E szembe. Feltéve, hogy az üveglap vörös színű, a H-tól jövő fény is vörös. A fehér és vörös fény együttes hatása halványvörösnek tetszik. Ha azután B-hez kis fekete négyszöget erősítünk oda, akkor ennek képét, a fény visszaverődése miatt, b-nél látjuk. Ez a kép, az üveglapon át H-tól a szembe eső vörös fény miatt nem feketének, hanem sötét vörösnek tetszik. Ha ezután hasonló fekete négyszöget c-nél a H lapra is ragasztunk, ezen négyszögtől az üveglapon keresztűl a néző szemébe semmi vagy legalább igen kevés fény jut, minél fogva feketének, vagy legfeljebb szürkének kellene látnunk; tényleg pedig zöldes-kéknek véljük. Ez onnan van, mert a H lap többi részeitől, mint alapszín, vörös fény jut szemünkbe, e miatt a halvány fehéret a kiegészítő színben, kékes-zöldben véljük látni.
Igen szembeötlő egyidejű ellentétességet lehet akkor is látni, ha egyszerűen különböző színű papirosra kis, négyszögű, szürke papirost ragasztunk. Midőn az egészet finom, áttetsző selyempapirossal befedjük, a szürke négyszöget az alapot alkotó papiros kiegészítő színében látjuk. Példáúl zöld színű ívpapiroson halványvörös színűnek látjuk a szürke darabkát.
Igen szépen lehet ezt a kisérletet projekczióban bemutatni. Így, ha fehér tükörüveg közepére kis, kerek színes üveget ragasztottunk oda kanada-balzsammal és ezt vetítjük valamely fehér felületre, akkor ama felületen fehér alapon színes foltot látunk. Mialatt ezen pont közepét rögzítjük, mely czélból jó a színes üveg közepét tussal megjelölni, a környező fehér részen a rögzített szín kiegészítő színe jelenik meg. Érdekes ilyenkor a lencséből kijövő fénykúp is. A fény-
kúp ilyenkor egy belső és külső részre esik. A belső az üveg színében látszik, a külsőnek pedig fehérnek kellene lenni, mert a színtelen üvegen átment fényt tartalmazza; valósággal azonban a belső kúp kiegészítő színének némi árnyalatában látjuk. Ha valamely színes üveg közepét fénynek áthatatlan fekete papiroskoronggal elfedjük s ez egészet fehér ernyőre vetítjük, ilyenkor a fekete felület a színes alapon a kiegészítő színben tünik elő; különösen élénken tünik ez fel, ha valamely, szemben álló ablak fénye is az ernyőre esik. Planparallel üvegedények közepére füstüveget ragasztunk oda, az edénybe különböző színű és töménységű oldatokat adunk és az egészet az elektromos lámpa elé állítva, a fehér ernyőre vetítjük. Ilyenkor a füstüveg helyét az oldat kiegészítő színében látjuk. Általában nagy változatosságban tehetők e módon a kisérletek. Ezen kisérletből egyszersmind látjuk, hogy az egyidejű ellentétesség a színérzésben sokkal feltünőbb a halvány, mint az élénk színekkel.
Ha két egyenlő színt tekintünk meg egyszerre, melyek csak teltségi fokukra nézve különböznek egymástól, akkor a teltebb szín még erősebben telítettnek és a halvány még halványabbnak tetszik. Így a halványvörös csík czinóbervörös alapon még halványabbnak, esetleg fehérnek tetszik, sőt ha eredetileg igen halvány volt, a kiegészítő színben is előtűnik. Erős színek igen gyengítik a gyenge színeket, ellenben a gyenge színek emelik az élénk színek teltségét, feltéve, hogy nem kiegészítő színek.
A fekete és a fehér is hatással van egymásra a kontraszt útján. Ha példáúl fehér papiroson két fekete csík fehér csíkot határol, az utóbbinak a feketével határos két fele a közepénél fehérebbnek tetszik. Világosabb szürke sötétebb szürke mellett élénkebb szürkének, az utóbbi pedig sötétebb szürkének tetszik. Ez igen szépen tüntethetó fel a színpörgettyűn, ha olyan papiroskorongot sebesen forgatunk, mely a 75.ábra
75. ábra. Fehérnek feketével elegyítésére szolgáló korong.
szerint be van feketítve. Ilyenkor a korong közepe felá mind sötétebb szürke gyűrük keletkeznek. Várható volna, hogy mindegyik gyűrü színe egyenlően szürke legyen, valóban pedig a dolog nem így van: mindegyik gyűrű a korong közepe felé világosabban árnyékoltnak tetszik. Ott, a hol valamely gyűrü nálánál világosabb gyűrűvel érintkezik, az ellentétesség miatt sötétebbnek és megfordítva ott, hol sötétebb gyűrüvel érintkezik, világosabbnak tetszik.
Más az egymásutáni ellentétesség a színérzésben. Ez bekövetkezik, midőn a bizonyos fény hatásának hosszasabban kitett szemet másnemű fény hatásának teszünk ki. Midőn fekete papiroslapon fehér négyszöget több (10–15) másodperczen át mereven nézünk meg és azután a megfigyelt papiroslap elé hirtelen fehér lapot teszünk, mialatt tekintetünk előbbeni irányát változatlanúl megtartja, akkor a fehér lap azon a helyén, mely az előbbeni fehér négyszögnek megfelel, sötétebbnek tetszik, mint egyébütt. Ellenkező a tünemény, ha fekete négyszöget fehér alapon figyelünk meg és ez elé teszszük a fehér lapot; ilyenkor a fekete négyszög helye világosabb a környezeténél. Még érdekesebbek a kisérletek színes felületekkel. Ha példáúl fehér papiroslapon világoszöld négyszöget rögzítünk és utána a zöld négyszöget hirtelen elveszszük, úgy helyét vörös színben látjuk. Ennek megfelelőleg a vörös kékeszöld, a kék sárga, a zibolya zöl-
dessárga utóképet ad a fehér alapon. Ha színes négyszöget mas színű alapon nézünk meg és ennek helyére fehér felület kerül, akkor az utóképben úgy a négyszög, valamint az alap a kiegészítő színben tünik elő.
Mivel az utóképek mindig a kiegészítő színben jelentkeznek, azért negativ utóképeknek is nevezik őket.
Az egymásutáni ellentétesség a színérzésben projekczióban azokkal a fehér üveglapokkal mutatható be, melyek közepén kerek színes üveg van oda ragasztva. Ilyenkor fehér alapon apró, színes körfelületet látunk. Ha 10–15 másodperczig tartott rögzítés után az üveget hirtelen eltávolítjuk s helyébe egyszerű, színtelen üveget teszünk, a színes felület utóképét szép kiegészítő színben látjuk, környéke pedig a maga kiegészítő színében, tehát a használt színes üveg színében tűnik fel. A sugárkúp is az utóképben, belső részében a kiegészítő színben, külső részében ennek kiegészítő színében látszik; ez csak egy idő múlva tünik el és ekkor a fénykúp színtelen. Ha a látás egész terét fedő színes üvegekkel kisérletezünk, melyek helyére színtelen üveget vagy fénynek áthatatlan ernyőt teszünk, 15–30 másodperczig tartott rögzítés után a megvilágított vagy sötét ernyőn remek utóképet látunk a kiegészítő színben. Ha pedig, miután a színes üveget 15–30 másodperczig rögzítettük, ezt eltávolítjuk és szemünket behúnyjuk, sőt még kezünkkel is elfedjük, a kiegészítő szín utóképét a használt színnek megfelelő udvarral környezve látjuk.
Az egymásutáni ellentétesség miatt emelik vagy rontják egymást a különböző színek. A kiegészítő színek mindig emelik egymást. Példáúl, ha zöld színű négyszöget sötét alapon figyelünk meg és ezután vörös alapra tekintünk, úgy a vörös alapnak azt a helyét, melyen az előbb látott zöld négyszög képe volt, sokkal teltebb vörös színben látjuk.
A negat iv utóképek az ideghártya elfáradásának követ-
kezményei. A fehér fény hatásának kitett ideghártyarészletek elfáradnak, érzékenységökből a fehér fény hatása iránt veszítenek. E miatt, midőn az ideghártya egy kis részét a fehér fény előzetes hatása útján kifárasztottuk és azután az egész ideghártyát fehér fénynyel világítjuk meg, ez jobban izgatja az eddig nyugodt ideghártyarészleteket, mint azokat, melyeket már előzetesen kifárasztottunk volt és mi a fehér felületen ama kis résznek megfelelőleg sötétebb részt vélünk látni. A kiegészítő színek jelentkezése negativ utóképűl hasonlóképen magyarázható. Midőn példáúl fehér lapon világoszöld négyszöget nézünk meg, ez kiválóan a zöld színt megérző elemeket izgatja; az ideghártya ugyanazon helyére utólag eső fehér fény ott kifáradt zöld s pihent vörös és kék érző elemekre talál, e miatt erősen izgatja az utóbbi kettőt; a vörös és kék elegyes színe a rózsaszín lévén, az előbb világoszöld négyszög helyét ezen színben látjuk.
Épen mert az egymásutáni színellentét az ideghártya elfáradásának következménye, a negatív utókép csakhamar el is tűnik.
32. A FÉNYÉRZÉS LEFOLYÁSA
A szembe eső fénytől okozott érzés nem következik be a fényhatás pillanatában, hanem, mint láttuk, csak bizonyos mérhető idő (0.005–0.0061 mp.) múlva. Még hosszabb idő, mintegy 1/5 mp. telik el addig, míg az érzés az inger nagyságának megfelelő fokot, az érzés maximumát, eléri. Ez idő-érték egyébiránt nem állandó, hanem annál rövidebb, mennél intenzívebb a fény hatása. Ha a fényhatás ezentúl is tart még, az érzés nem marad az elért magas fokon, hanem kezdetben gyorsan, azután lassabban csökken.
A mint az érzés a fényhatás pillanatában be nem következik, hanem kifejlődésére bizonyos idő kivántatik, épen úgy nem is
szunik meg azonnal, a mint az inger a szemre hatni megszűnt. Az a chemiai változás, melyet a fény az ideghártyában okoz, nem tünik el a fényhatás megszűnése pillanatában, hanem egy ideig még ezen túl is tart; azért az érzés is tovább áll fenn, mint az inger. A mindennapi tapasztalat erre számos példát nyújt. Ha sötétben izzó széndarabot gyorsan körbe forgatunk, nem is ismerjük fel az izzó szenet, hanem tüzes kört látunk; az ideghártya bizonyos helyére eső hatás még nem múlt el, mikor az izzó széndarab körútját már bejárta és kiindulási pontjára visszatért. Épen azért az égő lámpa fényét is állandóan látjuk, mikor a lámpa előtt fénynek áthatatlan, olyan korongot forgatunk, melynek egyetlen nyilásán át a néző szemébe fény jut; csak az szükséges, hogy a korongot 0.1 másodpercz alatt egyszer forgassuk meg tengelye körűl. Azért olvadnak össze egy érzésbe a sebesen forgatott színpörgettyű korongjának különböző színei is. Ugyan e miatt nem bírjuk a sebesen forgó kerék küllőit kivenni. Ez az oka annak, hogy úgy a sebesen tovarobogó gyorsvonat gőzgépének szikrái, valamint a hullócsillagok is vonalakat írnak le.
76. ábra. Thaumatrop; utóképek megfigyelése.
Ha kemény papirosból 5–6 cm átmérőjű korongot vágunk és a korongon, közel a széléhez, szemben egymással 1–1 fonalat vezetünk keresztül, a mint a 76. ábrán fel van tüntetve, akkor a korong a két fonal segedelmével gyors forgásnak indítható és mi váltogatva, egyik, majd második oldalát látjuk. Ha a korong egyik oldalára példáúl állat, másik oldalára kalitka van rajzolva, sebes forgatás közben
azt látjuk, hogy az állat a kalitkában van; a két kép egymásba olvad össze. Ezt a játékszert thaumatropnak nevezik.
Egy másik, a fényérzés utóhatásán alapuló eszköz, a sztroboszkópi vagy csodakorong. A 20–25 cm átmérőjű korongon, széléhez közel (77. ábra), egymástól egyenlő távolságban 12 lik van. A likakon belől, minden liknak megfelelőleg valamely mozgó test, mozgásainak különböző fázisaiban ugyancsak 12-szer le van rajzolva; e szerint minden liknak a mozgás más-más fázisát feltüntető rajz felel meg.
77. ábra. Sztroboszkópi korong.
A 77. ábrán a korongon mozgó inga le van rajzolva mozgása különböző pillanataiban. Ha ezt a készüléket vízszintes tengelye körül forgathatólag tükör felé fordítjuk és egyik nyilásán keresztül a korong tükör képét nézzük, mialatt sebesen forgatjuk, az ingát valóságban mozgásban véljük.
Ilyenkor a mozgás egyes fázisait ábrázoló képek utóképei olvadnak össze. Pillanatnyi felvételek mozgó emberekről vagy állatokról az inga helyén úgy hatnak, mintha valósággal mozognának.
Némiképen módosított formája a sztroboszkópi korongnak a 78. ábrán előtüntetett amerikai csodadob. Ezen a képek a dobon belül vannak, és mi a szélén levő likakon keresztül nézzük őket, mialatt a dobot oszlopa körül forgatjuk.
78. ábra. Amerikai csodadob.
A sebesség, melylyel e korongot vagy dobot forgatnunk kell. természetesen az utókép időtartamától függ, erre pedig a fény ereje van hatással.
Igen érdekes ide tartozó tünemény a lebegő színek ("szivek") jelensége is. Ha gyenge világításban szürke vagy színes korongot más színű lapon figyelünk meg, mialatt a lapot ide-oda mozgatjuk, úgy ama korong a lapon mozogni látszik. A korongnak a mozgásiránynyal ellenkező szélén utókép támad, mely a mozgás irányának változásával eltűnik, hogy a korong túlsó végén ismét előkerüljön. E miatt azt a hatást kap-
juk, mintha az utóképet a mozgás alatt a túlsó oldalra vetettűk volna.
Az eddig tárgyalt utóképek mind olyanok, melyekben az utókép a tárgynak megfelel. Az utókép azon részében világos, illetőleg sötét, melyben a tárgy is az; e miatt ezeket az utóképeket pozitiv utóképeknek nevezik.
Ezektől eltérő utóképek állanak elő, ha a fény hosszabb ideig hat, példáúl mikor a megvilágított ablakra egy perczig rá nézünk és ezután a szoba fehér falára tekintünk. Ilyenkor tudniillik az utóképben az ablak tábláit sötéteknek, az ablak rámáit pedig világosaknak látjuk. Ezt az utóképet negativ utóképnek mondják.
A negativ utóképekhez tartoznak mindazok az utóképek, melyekkel a megelőző fejezetben foglalkoztunk.
Legtisztábban lehet az utóképeket tanulmányozni, ha behunyjuk szemünket, miután a fényt, melynek utóhatását meg akarjuk vizsgálni, a szemünkre hatni engedtük, és így várjuk az utókép lefolyását. Gyenge, fehér fény hosszas hatása után behúnyva a szemet, sötéteknek látjuk a tárgyak világos részeit, és világosaknak sötét részeiket. Más tünemény áll elő, ha ugyanezt a kisérletet erősebb világításban teszszük meg, nevezetesen midőn példáúl Nap sütötte papiros-lapot fekete alapon nézünk meg és ezután behúnyjuk szemünket. Ilyenkor az utókép eleintén teljesen megfelel a látott tárgynak, nemsokára azonban színváltozás áll be az érzésben. Az előbb világos, fehér felület helyett kék, majd zöld, vörös és újra kék színérzés következik. Sőt ezzel még nem fejeződik be az utóérzés. Nemsokára ismét fehér lép elő, melyet kékeszöld és végre sárga követ. A színeket élénken és olyan határozottan érezzük, mintha csak előttünk levő színes tárgytól erednének. Ha kevésbbé élénk fény rövidebb ideig hat be, miután a szemet sokáig pihentettük, a sor, melyben a színváltakozás jelentkezik, egészen más. Az
eredeti fehéret csakhamar zöldeskék követi, mely indigókékbe s ez ibolya- vagy rózsaszínbe megy át. Majd ezeket a tiszta színeket kevésbbé tiszta narancs váltja fel, melyet fehér háttér követ.
Ha fehér helyett színes, példáúl vörös fény hat tartósan szemünkbe s ezután húnyjuk be a szemet, rövid ideig tartó pozitiv utóképet kapunk ugyan, de ez is csakhamar a kiegészítő színbe, a jelen esetben kékeszöld színbe csap át. Ezek gyakran, ismételten váltakozva is jelentkeznek, míg végre az utókép egészen el nem tűnik. – A színváltakozás e tüneménye onnan van, mert a fényérző elemek izgalma a fény hatása után különböző gyorsan jár le.