Regimasis gylis: kodėl baseinas atrodo sekesnis nei yra
1 · Spėk
Žiūrėdamas tiesiai žemyn į vandenį iš oro, apačioje esantis daiktas atrodo arčiau paviršiaus nei jo tikrasis gylis. Ar šis regimojo gylio efektas skaluojasi tiesiogiai proporcingai su tikruoju gyliu?
- Taip — regimasis gylis visada yra fiksuota tikrojo gylio dalis, nustatyta dviejų laužymo rodiklių santykio.
- Regimasis gylis lieka toks pat, kad bebūtų tikrasis gylis.
- Nėra paprasto ryšio tarp tikrojo ir regimojo gylio.
2 · Paruošk
- Atidaryk „Regimasis gylis“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Vandens rodiklis fiksuotas n₁ = 1.33 (žiūrint laukan į orą, n₂ = 1.0).
- Įjunk regimojo gylio rodmuo.
- Nustatyk tikrąjį gylį kiekvienam bandymui ir užsirašyk regimąjį gylį.
3 · Rink duomenis
| Tikrasis gylis d_o (cm) | Regimasis gylis d_i (cm) |
|---|---|
| 20.00 | |
| 40.00 | |
| 60.00 |
Braišyk regimąjį gylį d_i (y ašis) prieš tikrąjį gylį d_o (x ašis) savo trims bandymams. Ar linija tiesė pro pradžią?
4 · Analizuok
- Vienam bandymui apskaičiuok d_i = −d_o·(n₂/n₁) naudodamas n₁ = 1.33, n₂ = 1.0. Palygink su lentele.
- Paaiškink, kodėl žiūrėjimas iš tankesnės terpės (vandens) į retesnę (orą) visada verčia daiktus atrodyti arčiau (sekščiau), nei jie yra — n₂/n₁ santykis čia mažesnis už 1.
5 · Išplėsk
- Jei būtum po vandeniu žiūrėdamas AUKŠTYN į ką nors ore virš paviršiaus, santykis apsiverstų (n₁ = 1.0, n₂ = 1.33 iš vandens pusės), versdamas daiktus atrodyti toliau/giliau, nei jie yra. Paaiškink, kodėl kryptis, kuria žiūri per sąsają, svarbi.
- Žvejys, medžiojantis ietu, turi taikyti žemiau, kur žuvis vizualiai atrodo esanti, dėl šio regimojo gylio (iš tikrųjų regimosios padėties) efekto. Paaiškink, naudodamas savo duomenis, kodėl žuvis, atrodanti 1 m gylyje, gali iš tikrųjų būti gerokai giliau.
Fizika už šio eksperimento
Regimasis gylis (paraksinis priartėjimas)
Žiūrint beveik tiesiai žemyn per plokščią sąsają, daikto regimasis gylis yra pamasteliotas laužymo rodiklių santykio: d_apparent = d_true·(n_viewing/n_object). Tankesnė į retesnę žiūrėjimas (kaip vanduo į orą) verčia daiktus atrodyti sekesniais.
Optika
- Sutraukiantis lęšis: realūs atvaizdai už 2f
- Židinio taškas: kur atvaizdai pabėga į begalybę
- Lęšis kaip didinamasis stiklas
- Išskaidantysis lęšis: visada tariamas, visada sumažintas
- Įgaubtas veidrodis: realūs atvaizdai kaip sutraukiančiojo lęšio
- Išgaubtas veidrodis: visada sumažintas tariamas atvaizdas
- Plokščias veidrodis: specialus, invariantinis atvejis
- Visiškasis vidinis atspindys: ribinis kampas
- Dviejų lęšių relė: atvaizdų grandininimas
- Sudėtinis mikroskopas: du lęšiai dideliam didinimui
- Fotografinis didintuvas: du lęšiai realiam, didesniam atvaizdui
- Prizmė lenkia šviesą: nuokrypio kampas