物はどうして目に見えるの？

私たちが物を見ることができるのは、なぜでしょうか？
明るいところでは物が見えます。真っ暗なところでは物が見えません。
本やおもちゃをもって布団の中にもぐってみてください。どこからも光が入らないようにぴったり閉じこもると、その物はまったく見えなくなります。
このことから、物が見える／見えないのちがいは、「光」のある／なしに関係していることがわかります。
太陽や電灯のように、自分から光を放つ物のことを「光源（こうげん）」といいます。光源は、自分で光を出していますから、当然見えます。パソコンのモニタやテレビの画面は自ら発光しているので見ることができます。
物が見えるというのは、この光源から出た光が物にあたり、反射した光を目が受け止めているからです。
真っ暗な場所では、光がなく、物に光が反射することもないので、何も見えない、というわけです。
さて、エル・シティ館のゾートロープでは、中心が盛り上がった丸い台の上にたくさんのペンギンの像が置いてあります。この台はスイッチを入れるとすばやく回転し、同時にストロボもすばやく光ったり消えたりします。つまりペンギンが「見える」「見えない」の状態がすばやくくりかえされるわけです。
すると、見ている人には、次々と目の前に来るペンギンの像がつながって見え、まるでペンギンが動いているように見えます。そのしくみを簡単な例で説明しましょう。

下のイラストの左を見てください。ポーズがちがうペンギンの像が４つならんでいます。男の子は最初、①のペンギンを見ています。台が回り始めると、ストロボは一瞬消えてつきます。すると、男の子には②のペンギンが見えます。
こうすると、男の子には、①と②と別々のペンギンが、①→②とつながって見えるのです。これは、ストロボが消えたまっくらの間、目が①のすがたを覚えていて、そのうちに②が見えるから。この台をじっと見ていると、ペンギンは、①→②→③→④→①・・・と動いて見えます。
このように、強い光の下で物を見た後で急に暗くなっても少しの間は目が見た物を覚えている現象を、「残像（ざんぞう）」といいます。

「ゾートロープ」では、ペンギンが下のように、渦（うず）のように並んでいます。ストロボがついたり消えたりするのにあわせて、ペンギンはだんだんこちらに近づいてくるように見えます。
このとき、ストロボのチカチカがおそいと、ストロボが次に光るまでの間に台が回転する量が多くなるので、ペンギンは回転方向に動いているように見えます。逆に、ストロボのチカチカが速いと、ストロボが光るまでの間に台が回転する量が少なくなり、ペンギンは台の回転とは反対に動いているように見えます。