Tilsyneladende dybde: Hvorfor et svømmebassin ser lavere ud, end det er

1 · Forudsig

Når man kigger lige ned i vandet fra luften, ser en genstand på bunden ud til at være nærmere overfladen (mindre dyb), end dens sande dybde. Skalerer denne tilsyneladende-dybde-effekt direkte proportionalt med den sande dybde?

• Ja — den tilsyneladende dybde er altid en fast brøkdel af den sande dybde, givet ved forholdet mellem de to brydningsindekser.
• Den tilsyneladende dybde forbliver den samme uanset den sande dybde.
• Der er ingen enkel sammenhæng mellem sand og tilsyneladende dybde.

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen apparent-depth, og tryk på Nulstil. Vandets indeks er fastsat til n₁ = 1.33 (ved udsyn til luft, n₂ = 1.0).
2. Slå aflæsningen af tilsyneladende dybde til.
3. Indstil den sande dybde for hver måling, og registrér den tilsyneladende dybde.

3 · Saml data

Tegn tilsyneladende dybde d_i (y-aksen) som funktion af sand dybde d_o (x-aksen) for dine tre målinger. Er linjen ret og går gennem origo?

4 · Analysér

1. Beregn for én måling d_i = −d_o·(n₂/n₁) med n₁ = 1.33, n₂ = 1.0. Sammenlign med tabellen.
2. Forklar, hvorfor det at kigge fra et tættere medium (vand) ind i et mindre tæt et (luft) altid får genstande til at fremstå tættere på (mindre dybe), end de virkelig er — forholdet n₂/n₁ er her mindre end 1.

5 · Udvid

1. Hvis du var under vandet og kiggede OP på noget i luften over overfladen, ville forholdet bytte om (n₁ = 1.0, n₂ = 1.33 fra vandsiden), så tingene fremstår fjernere/dybere, end de virkelig er. Forklar, hvorfor den retning, du kigger gennem grænsefladen i, betyder noget.
2. En, der harpunfisker, skal sigte under det sted, hvor en fisk visuelt ser ud til at være, på grund af denne effekt af tilsyneladende dybde (egentlig tilsyneladende position). Forklar ud fra dine data, hvorfor en fisk, der ser ud til at være 1 m dyb, i virkeligheden kan være betydeligt dybere.

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark