Látszólagos mélység: miért tűnik sekélyebbnek egy medence, mint amilyen

1 · Jóslás

Levegőből egyenesen vízbe nézve a fenéken lévő tárgy sekélyebbnek látszik a valós mélységénél. Ez a látszólagos mélység hatás közvetlenül arányos-e a valós mélységgel?

2 · Előkészítés

  1. Nyisd meg az apparent-depth előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. A víz törésmutatója n₁ = 1.33-ra rögzített (a levegőbe nézve, n₂ = 1.0).
  2. Engedélyezd a látszólagos mélység kijelzőt.
  3. Állítsd be a valós mélységet minden mérésnél, és rögzítsd a látszólagos mélységet.

3 · Adatgyűjtés

Valós mélység d_o (cm)Látszólagos mélység d_i (cm)
20.00
40.00
60.00

Ábrázold a d_i látszólagos mélységet (y-tengely) a d_o valós mélységgel (x-tengely) szemben a három mérésedhez. Egyenes-e a vonal az origón át?

4 · Elemzés

  1. Egy mérésnél számítsd ki a d_i = −d_o·(n₂/n₁) n₁ = 1.33, n₂ = 1.0 használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
  2. Magyarázd meg, miért teszi a sűrűbb közegből (víz) a ritkábbba (levegő) nézés a tárgyakat mindig közelebbinek (sekélyebbnek), mint amilyenek valójában — az ittani n₂/n₁ arány 1-nél kisebb.

5 · Kiterjesztés

  1. Ha a víz alatt lennél, és FELFELÉ néznél a felszín fölötti levegőben lévő valamire, az arány megfordulna (n₁ = 1.0, n₂ = 1.33 a víz oldaláról), ami a dolgokat távolabbinak/mélyebbnek mutatja a valóságosnál. Magyarázd meg, miért számít, melyik irányban nézel át a határfelületen.
  2. A szigonyhalásznak a hal látszólagos helye ALATT kell céloznia e látszólagos mélységi (valójában látszólagos helyzeti) hatás miatt. Magyarázd meg az adataiddal, miért lehet jelentősen mélyebben egy hal, amely 1 m mélynek tűnik.

A fizika a kísérlet mögött

Látszólagos mélység (paraxiális közelítés)

Lapos határfelületen majdnem egyenesen le nézve a tárgy látszólagos mélységét a törésmutatók aránya skálázza: d_apparent = d_true·(n_viewing/n_object). A sűrűbbből a ritkábbba nézés (mint vízből levegőbe) sekélyebbnek mutatja a tárgyakat.

← Vissza a kísérlethez

Optika

138 ingyenes nyomtatható fizikai munkalap