Óptica

Profundidade aparente (interface plana)

A refração em interface plana faz objeto submerso parecer mais raso (profundidade aparente = profundidade real · n₂/n₁).

Profundidade aparente (interface plana) — simulação interativa de Óptica. A refração em interface plana faz objeto submerso parecer mais raso (profundidade aparente = profundidade real · n₂/n₁). Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.

profundidade aparente

A refração numa interfaz plana faz que um objeto submerso pareça menos profunda (profundidade aparente = profundidade real · n₂/n₁).

Raios de um objeto submerso se curvam em direção à normal ao sair para o ar, então o olho os rastreia de volta a uma posição aparente mais rasa. A profundidade aparente escala como profundidade real × n_água/n_ar, por isso uma piscina parece mais rasa do que é.

n₁ sen θ₁ = n₂ sen θ₂
Profundidade aparente menor

Resumo da investigação

Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório

O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.

Pergunta de direção

Olhando diretamente para a água a partir do ar, um objeto no fundo parece mais raso do que sua verdadeira profundidade. Esse efeito de profundidade aparente é dimensionado em proporção direta à profundidade real?

Previsões para pesar

Sim – a profundidade aparente é sempre uma fração fixa da profundidade verdadeira, definida pela razão dos dois índices de refração.
A profundidade aparente permanece a mesma independentemente da profundidade verdadeira.
Não existe uma relação simples entre profundidade verdadeira e aparente.

Papéis variáveis

O que você definiu:

Profundidade verdadeira d_o (cm)

O que você mede:

Profundidade aparente d_i (cm)

Como funciona a investigação

Abra a predefinição de profundidade aparente e pressione Redefinir. O índice da água é fixado em n₁ = 1.33 (olhando para o ar, n₂ = 1.0).
Ative a leitura de profundidade aparente.
Defina a profundidade verdadeira para cada tentativa e registre a profundidade aparente.

Equação governante

Profundidade Aparente (Aproximação Paraxial) — n₁·sinθ₁ = n₂·sinθ₂

Olhando quase diretamente para baixo através de uma interface plana, a profundidade aparente de um objeto é dimensionada pela proporção dos índices de refração: d_aparente = d_true·(n_viewing/n_object). A visualização mais densa ou menos densa (como a água no ar) faz com que os objetos pareçam mais rasos.

O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam

Para uma tentativa, calcule d_i = −d_o·(n₂/n₁) usando n₁ = 1.33, n₂ = 1.0. Compare com a tabela.
Explique por que olhar de um meio mais denso (água) para um menos denso (ar) sempre faz os objetos parecerem mais próximos (mais rasos) do que realmente estão - a proporção n₂/n₁ aqui é menor que 1.

Onde isso aparece além do laboratório

Se você estivesse debaixo d'água olhando para algo no ar acima da superfície, a proporção mudaria (n₁ = 1.0, n₂ = 1.33 do lado da água), fazendo as coisas parecerem mais distantes/mais profundas do que realmente são. Explique por que a direção que você está olhando na interface é importante.
Alguém que pratica caça submarina precisa mirar abaixo de onde o peixe parece estar visualmente, por causa desse efeito de profundidade aparente (na verdade, posição aparente). Explique, usando seus dados, por que um peixe que parece 1 m profundo pode na verdade ser consideravelmente mais profundo.

AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
General High School Physics — Light & optics
NGSS High School Physics — Wave properties

Bem-vindo à profundidade aparente
Selecione o objeto
Pressione Reproduzir
O objeto parece menos profundo
Abra o Inspetor
Você conseguiu!

Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.

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Baixe a planilha do laboratório →

Lei de Snell da Refração

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