Ζωγραφική - Χαρακτική και Φυσική / Μέρος ΙΙΙ: Φυσική ... μέσα από τους πίνακες ζωγραφικής

Γ. Φυσική ... μέσα από τους πίνακες ζωγραφικής

Η φυσική ως επιστήμη μελετά τα φαινόμενα της φύσης. Ο ζωγράφος χρησιμοποιεί τη φυσική, κυριολεκτικά, όταν αναζητεί το φως και τη σκιά για να τα αποδώσει στα έργα του. Η ζωγραφική με την αισθητική της και τη φανταστική διάσταση που διαθέτει προσπαθεί να αποδώσει τα φυσικά φαινόμενα στον καμβά με περισσότερη ή λιγότερη ακρίβεια.

Τα παλιότερα χρόνια όταν η φωτογραφία δεν είχε ακόμα ανακαλυφθεί ή δεν ήταν τόσο διαδεδομένη, χαρακτικά και γκραβούρες απεικόνιζαν  πολλά επιστημονικά φαινόμενα. 

Τα παρακάτω έργα το επιβεβαιώνουν.

Φυσική της Ατμόσφαιρας και του περιβάλλοντος.

Έγχρωμο χαρακτικό από το Βρετανό χαρτογράφο και χαράκτη John Emslie με απεικονίσεις  φαινομένων  από τη φυσική της ατμόσφαιρας, 1846.

Τίτλος: Διάγραμμα Μετεωρολογίας

Αποκωδικοποιώντας τα διαφορετικά φαινόμενα της ατμόσφαιρας.

Στο υπόμνημα που το συνοδεύει, αναγράφονται και αριθμούνται τα φαινόμενα που παρουσιάζονται στο χαρακτικό. 

Το φυσικό φαινόμενο: Σκέδαση του φωτός. 

Γιατί ο ουρανός γίνεται κόκκινος την ανατολή ή το ηλιοβασίλεμα;

Η φυσική εξήγηση: Το φως που έρχεται από τον Ήλιο είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και αποτελείται από τη σύνθεση πολλών διαφορετικών μηκών κύματος και ενώ φαίνεται λευκό,  αποτελείται από πολλά χρώματα. Το μεγαλύτερο μήκος κύματος έχει το κόκκινο, ενώ το μικρότερο μήκος κύματος έχει το μωβ και τα υπόλοιπα χρώματα (πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε) βρίσκονται ανάμεσά τους. Καθώς το φως διέρχεται μέσα από την ατμόσφαιρα της Γης, η οποία αποτελείται από διάφορα συστατικά με κυριότερα το άζωτο και το οξυγόνο, τα φωτόνια (τα σωματίδια φωτός) σκεδάζονται ή εκτρέπονται από την πορεία τους από τα συστατικά της. Επειδή τα μόρια αυτά είναι πολύ μικρότερα από το μήκος κύματος του ορατού φωτός, το ποσοστό της σκέδασης εξαρτάται από το μήκος κύματος. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται σκέδαση Rayleigh.

Καθώς ο ήλιος πάει να δύσει και βρίσκεται κοντά στον ορίζοντα, το φως του διανύει πολύ μεγαλύτερη απόσταση στην ατμόσφαιρα μέχρι να φτάσει στον παρατηρητή.

Άρα υπάρχει πολύ μεγαλύτερη σκέδαση. Έτσι κατά το ηλιοβασίλεμα ο ουρανός είναι λιγότερο φωτεινός και εμφανίζεται διαδοχικά κίτρινος, πορτοκαλί και κόκκινος. Τελικά, επειδή κατά τη δύση ακόμα και τα πορτοκαλί μήκη κύματος σκεδάζονται κατά μεγάλο ποσοστό, το χρώμα που επικρατεί είναι το κόκκινο.

 Η ματιά του ζωγράφου: 

«Θαλασσογραφία», (1960), Παναγιώτης Τέτσης

«Sunset», (μεταξύ 1830 και 1835). Ελαιογραφία από τον Άγγλο ζωγράφο Joseph Mallord William Turner. Εθνική Πινακοθήκη, Λονδίνο.

Το φυσικό φαινόμενο:  Δημιουργία νεφών – κατηγορίες νεφών

Τα νέφη είναι ένα μετεωρολογικό φαινόμενο το οποίο συμβαίνει όταν οι υδρατμοί στην τροπόσφαιρα (από 500m έως 12000Km περίπου),  συμπυκνώνονται σχηματίζοντας υδροσταγονίδια ή παγοκρυστάλλους ή και τα δυο. Παρουσιάζονται ως λευκές, γκρίζες, μαύρες ή και ιριδίζουσες μάζες ως το αποτέλεσμα της απορρόφησης ή της ανάκλασης της ηλιακής ακτινοβολίας. Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Μετεωρολογικό Οργανισμό, τα νέφη κατατάσσονται σε 4 βασικές κατηγορίες ανάλογα με το ύψος της βάσης τους  και σε 10 είδη ανάλογα με τη δομή και τη μορφή τους. 

«Το λιμάνι της Κοπεγχάγης» , (1874), Ιωάννης Αλταμούρας (1852 – 1878), λάδι σε μουσαμά, Εθνική Πινακοθήκη, Αθήνα

Η θάλασσα και ο ουρανός κυριαρχούν στο έργο.

Τα σύννεφα που έχουν διακριτά άκρα, είναι  στρωματοσωρείτες (Stratocumulus), αφήνουν να φαίνονται κομμάτια του ουρανού, εμφανίζουν μεγάλη κινητικότητα και οι αντανακλάσεις τους καθρεφτίζονται στη θάλασσα.

Το φυσικό φαινόμενο: Ομίχλη

Δημιουργείται πολύ κοντά στην επιφάνεια του εδάφους ή της θάλασσας. Αποτελείται από πολύ μικρά υδροσταγονίδια που δημιουργήθηκαν από την συμπύκνωση των υδρατμών της ατμόσφαιρας. Η ομίχλη μπορεί να θεωρηθεί νέφος με τη βάση του στην επιφάνεια της γης.

Συνήθως δημιουργείται κατά τη νύχτα σε ανέφελο ουρανό και συνθήκες άπνοιας.

«Wanderer above the Sea of Fog» / Περιπλανώμενος σε θάλασσα ομίχλης.

Ελαιογραφία του 1817 από το Γερμανό ζωγράφο Caspar David Friedrich.

Μουσείο τέχνης Hamburger Kunsthalle, Αμβούργο, Γερμανία

Το φυσικό φαινόμενο: Υετός ( βροχή, χιόνι, χαλάζι)

Υετός ονομάζεται κάθε πτώση ή εναπόθεση στο έδαφος προϊόντων του ύδατος (σε υγρή ή στερεά μορφή) τα οποία προέρχονται από συμπύκνωση των υδρατμών της ατμόσφαιρας.

Βροχή ή βροχόπτωση ή υδατόπτωση είναι μια μορφή υετού και ανήκει στα υδατώδη μετεωρολογικά κατακρημνίσματα.

«Rain» / Βροχή

(1889) του Ολλανδού ζωγράφου Vincent Willem van Gogh, 

Μουσείο Τέχνης Φιλαδέλφεια, ΗΠΑ

Χιόνι είναι ένα είδος υετού που αποτελείται από παγοκρυστάλλους σε μορφή χιονονιφάδων. Δημιουργείται όταν στο εσωτερικό ενός νέφους οι παγοκρύσταλλοι αυξηθούν σε μέγεθος τόσο που δεν είναι δυνατό να συγκρατηθούν από το νέφος.

«Washing on the Ice» / Πλένοντας στον πάγο, (1900), ελαιογραφία του Φιλανδού ζωγράφου Pekka Halonen, Ateneum Μουσείο Τέχνης στο Ελσίνκι, Φινλανδία.

Το φυσικό φαινόμενο: Έκρηξη ηφαιστείου

 Ηφαίστειο είναι η ανοιχτή δίοδος από το εσωτερικό της Γης που επιτρέπει την εκροή ή έκρηξη ρευστών πετρωμάτων και αερίων από το εσωτερικό στην επιφάνεια του στερεού φλοιού με τη μορφή λάβας. Η λάβα, που βγαίνει από τον κρατήρα του ηφαιστείου, ρέει στις γύρω περιοχές και μαζί με  ηφαιστειακή τέφρα, ατμούς και αέρια. Η δημιουργία τους οφείλεται στις κινήσεις των λιθοσφαιρικών πλακών.

Η έκρηξη ενός ενεργού ηφαιστείου είναι ένα εντυπωσιακό αλλά και καταστροφικό φαινόμενο, το οποίο οι καλλιτέχνες προσπάθησαν να απεικονίσουν με το δικό τους τρόπο, όπως:

 

«Vesuvius eruption» /

Η έκρηξη του Βεζούβιου  (1774), του Γερμανού ζωγράφου Jacob Philipp Hacker, Γκαλερί τέχνης Gemäldegalerie Alte Meister, Kassel, Γερμανία.

Λιθογραφία (1888), βιβλιοθήκη Houghton, Πανεπιστήμιο Harvard. Απεικονίζει την έκρηξη του ηφαιστείου Κρακατόα στην Ινδονησία το 1883, ένα από τα πιο βίαια ηφαιστειακά γεγονότα.

Το φυσικό φαινόμενο: Πως δημιουργείται το ουράνιο τόξο;

Το ουράνιο τόξο είναι ένα οπτικό φαινόμενο, που δημιουργείται από τη διάθλαση και την ανάκλαση του φωτός στα σταγονίδια νερού. Αποτελεί μια μορφή επίδειξης της ανάλυσης του λευκού φωτός σε χρώματα. Τα διαφορετικά χρώματα, τα οποία αποτελούν το άχρωμο, λευκό φως, διαδίδονται με διαφορετικές ταχύτητες μέσα στα σταγονίδια του νερού και παθαίνουν διαφορετική εκτροπή. Τα χρώματα στο ουράνιο τόξο ακολουθούν την σειρά: κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε και ιώδες.

«The sun with rainbow» / Ο ήλιος με το ουράνιο τόξο, του Ρώσου ζωγράφου Nicolas Tarkhoff, 1905.

Το φαινόμενο: Κατοπτρική ανάκλαση

Ονομάζεται η ανάκλαση σε επίπεδη επιφάνεια (π. χ. καθρέφτης)

Στην κατοπτρική ανάκλαση ισχύουν:

Η προσπίπτουσα ακτίνα, η ανακλώμενη ακτίνα και η κάθετη στη διαχωριστική επιφάνεια των δυο μέσων, βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο. 

Η γωνία πρόσπτωσης είναι ίση με τη γωνία ανάκλασης.

Η κατοπτρική ανάκλαση των σπιτιών στον ποταμό Gein, στα περίχωρα του Άμστερνταμ, απεικονίζεται από τον Ολλανδό ζωγράφο  Piet Mondrian  στο έργο του

"Houses on the Gein", (1900).

Το φυσικό φαινόμενο: Το Σέλας

Το σέλας είναι ένα φυσικό φαινόμενο που για πολλούς αιώνες γοητεύει και εμπνέει τους ανθρώπους. Είναι περισσότερο εμφανές στους πόλους και στο βόρειο και στο νότιο ημισφαίριο και προσδιορίζεται ως βόρειο σέλας (Aurora Borealis) ή νότιο σέλας (Northerm lights). Το φαινόμενο παρουσιάζει ποικιλία χρωμάτων και σχεδίων με αιφνίδιες εμφανίσεις και μεταμορφώσεις. Ο βασικός μηχανισμός για τη δημιουργία του είναι η αλληλεπίδραση του μαγνητικού πεδίου της γης με τον ηλιακό άνεμο. Προκαλείται σύγκρουση φορτισμένων σωματιδίων (κυρίως ηλεκτρονίων, αλλά και πρωτονίων) από το διάστημα, τα οποία παγιδεύονται στο μαγνητικό πεδίο της γης, μετακινούνται προς τους  πόλους και τελικά αντιδρούν με τα αέρια της ατμόσφαιρας, με αποτέλεσμα τις όμορφες επιδείξεις φωτός στον ουρανό. Το οξυγόνο (μοριακό) εκπέμπει πράσινο φως όταν βρίσκεται χαμηλά στην ατμόσφαιρα, ενώ κόκκινο φως εκπέμπεται από το ατομικό οξυγόνο στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας. Το άζωτο αντίστοιχα εκπέμπει μπλε και μωβ φως.

«Aurora Borealis» / Βόρειο Σέλας,  (1865),  από τον Αμερικανό ζωγράφο μεγάλων τοπίων Frederic Edwin Church.  Λάδι σε καμβά, (142.3 x 212.2) cm Μουσείο Τέχνης Smithsonian, Ουάσιγκτον, ΗΠΑ.

Βασική  φυσική αρχή: Το φως σε ένα ισότροπο μέσο διαδίδεται ευθύγραμμα.

«The Calling of St Matthew» / Η κλήση του Αγίου Ματθαίου του Ιταλού ζωγράφου Michaelangelo Merisi da Caravaggio (1599-1600), λάδι σε καμβά με διαστάσεις 322 cm × 340 cm ,εκκλησία Αγίου Λουδοβίκου των Γάλλων, Ρώμη.

Εδώ συναντάμε την έντονη αντιπαράθεση φωτός και σκιάς - τεχνική κιαροσκούρο . Έχουμε όμως και την ευθύγραμμη διάδοση του φωτός που εισχωρεί στο δωμάτιο.

Θέματα Φυσικής:

Ι.  Δυνάμεις, κίνηση και ισορροπία

"The red kite" / Ο κόκκινος χαρταετός, του Geoffrey Smith.

Ο πίνακας μπορεί να αξιοποιηθεί εκπαιδευτικά για τη διδασκαλία στους μαθητές εννοιών όπως:

• η έννοια της δύναμης και πως αυτή χρησιμοποιείται για να περιγράψει την αλληλεπίδραση μεταξύ δύο σωμάτων
• η έννοια του συστήματος σωμάτων 

Άλλοι τρόποι μελέτης του έργου, είναι ο σχεδιασμός των δυνάμεων στο παιδί και στον χαρταετό, η ταξινόμησή τους σε δυνάμεις από επαφή και σε δυνάμεις από απόσταση και η εφαρμογή των νόμων του Νεύτωνα στην εξήγηση της ισορροπίας του παιδιού. 

ΙΙ. Κίνηση στη φυσική και στη ζωγραφική 

Πως η κίνηση των σωμάτων εκφράζεται στη ζωγραφική;

ΙΙΙ. Πως συνδέεται η εξεταστέα ύλη των τελευταίων χρόνων στις Πανελλήνιες εξετάσεις της Φυσικής  με έναν πίνακα ζωγραφικής ή ένα χαρακτικό; 

Ας το ανακαλύψουμε στην παρακάτω εφαρμογή:

Η Φυσική των Πανελληνίων εξετάσεων ... στη ζωγραφική

Πηγές εικόνων:

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Astronomy;_a_diagram_of_various_atmospheric_effects._Coloure_Wellcome_V0025020.jpg

https://paletaart.wordpress.com/panayotis-tetsis-1925/

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Joseph_Mallord_William_Turner_(1775-1851)_-_Sunset_-_N01876_-_National_Gallery.jpg

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Caspar_David_Friedrich_-_Wanderer_above_the_sea_of_fog.jpg

https://en.wikipedia.org/wiki/File:Vincent_Willem_van_Gogh,_Dutch_-_Rain_-_Google_Art_Project.jpg

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pekka_Halonen_-_Washing_on_the_Ice_-_Google_Art_Project.jpg

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vesuv-Hackert-1774.jpg

https://en.wikipedia.org/wiki/File:Krakatoa_eruption_lithograph.jpg

https://www.sciencefriday.com/wp-content/uploads/2019/02/Houghton_71-1250_-_Krakatoa_1883_eruption.jpg

https://en.wikipedia.org/wiki/Aurora_Borealis_(painting)

http://www.gsmithart.co.uk/paintings_cornwall/red_kite.php