العمق الظاهري: لماذا يبدو المسبح أضل مما هو

1 · توقّع

بالنظر عموديًا إلى الماء من الهواء، يبدو جسم في القاع أضحل من عمقه الحقيقي. هل يتدرج تأثير العمق الظاهري بالتناسب المباشر مع العمق الحقيقي؟

• نعم — العمق الظاهري دائمًا كسر ثابت من العمق الحقيقي، تحدده نسبة معاملي الانكسار.
• يبقى العمق الظاهري كما هو مهما كان العمق الحقيقي.
• لا علاقة بسيطة بين العمق الحقيقي والظاهري.

2 · التجهيز

1. افتح مسبق العمق الظاهري واضغط إعادة الضبط. معامل الماء ثابت عند n₁ = 1.33 (ناظرًا إلى الهواء، n₂ = 1.0).
2. فعّل قراءة العمق الظاهري.
3. اضبط العمق الحقيقي لكل تجربة وسجل العمق الظاهري.

3 · اجمع البيانات

ارسم العمق الظاهري d_i (المحور y) مقابل العمق الحقيقي d_o (المحور x) لتجاربك الثلاث. هل الخط مستقيم يمر بالأصل؟

4 · حلّل

1. لمحاولة واحدة، احسب d_i = −d_o·(n₂/n₁) باستخدام n₁ = 1.33 و n₂ = 1.0. قارن بالجدول.
2. اشرح لماذا يجعل النظر من وسط أكثف (ماء) إلى أخف (هواء) الأجسام تبدو أقرب (أضحل) مما هي عليه دائمًا — نسبة n₂/n₁ هنا أقل من 1.

5 · وسّع

1. لو كنت تحت الماء ناظرًا للأعلى إلى شيء في الهواء فوق السطح، تنقلب النسبة (n₁ = 1.0 و n₂ = 1.33 من جهة الماء)، فتبدو الأشياء أبعد/أعمق مما هي عليه. اشرح لماذا يهم اتجاه نظرك عبر السطح الفاصل.
2. يحتاج صائد السمك بالحربة إلى التصويب تحت موضع السمكة الظاهري بسبب تأثير العمق الظاهري (الموضع الظاهري في الحقيقة). ببياناتك، اشرح لماذا قد تكون سمكة تبدو بعمق 1 m أعمق بكثير فعلًا.

الفيزياء خلف هذه التجربة

← عودة إلى التجربة