Profunditat aparent: per què una piscina sembla menys fonda del que és

1 · Prediu

Mirant recte avall cap a l'aigua des de l'aire, un objecte del fons apareix menés fond que la seva profunditat real. Escala aquest efecte de profunditat aparent en proporció directa a la profunditat real?

2 · Configura

  1. Obre el predefinit «Profunditat aparent» i prem Restableix. L'índex de l'aigua és fix a n₁ = 1.33 (mirant cap a l'aire, n₂ = 1.0).
  2. Activa la lectura de profunditat aparent.
  3. Defineix la profunditat real per a cada prova i enregistra la profunditat aparent.

3 · Recull dades

Profunditat real d_o (cm)Profunditat aparent d_i (cm)
20.00
40.00
60.00

Representa la profunditat aparent d_i (eix y) contra la profunditat real d_o (eix x) per a les tres proves. La línia és recta i passa per l'origen?

4 · Analitza

  1. Per a una prova, calcula d_i = −d_o·(n₂/n₁) amb n₁ = 1.33, n₂ = 1.0. Compara-ho amb la taula.
  2. Explica per què mirar des d'un medi més dens (aigua) cap a un de menys dens (aire) fa sempre aparèixer els objectes més a prop (menys fonds) del que són realment: la relació n₂/n₁ aquí és menor que 1.

5 · Amplia

  1. Si fossis sota l'aigua mirant AMUNT cap a alguna cosa a l'aire sobre la superfície, la relació s'invertiria (n₁ = 1.0, n₂ = 1.33 des del costat de l'aigua), fent les coses aparèixer més lluny/més fondes del que són. Explica per què importa la direcció per la qual mires a través de la interfície.
  2. Algú que pesca amb arpó ha de apuntar per sota d'on un peix apareix visualment, per aquest efecte de profunditat aparent (realment, posició aparent). Explica, amb les teves dades, per què un peix que sembla a 1 m de fond pot ser de fet considerablement més fond.

La física al darrere d'aquest experiment

Profunditat aparent (aproximació paraxial)

Mirant gairebé recte avall per una interfície plana, la profunditat aparent d'un objecte queda escalada per la relació d'índexs de refracció: d_apparent = d_true·(n_viewing/n_object). Mirar de dens a menys dens (com d'aigua a aire) fa els objectes semblar menys fonds.

← Torna a l'experiment

Òptica

138 fulls de treball de laboratori de física gratuïts i imprimibles