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 em uma interface plana faz com que um objeto submerso pareça menos profundo (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_ar/n_água ≈ 0,75 × profundidade real, 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 norteadora

Esse efeito de profundidade aparente escala 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

1. 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).
2. Ative a leitura de profundidade aparente.
3. Defina a profundidade verdadeira para cada tentativa e registre a profundidade aparente.

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 menos denso (ar) para um mais denso (água) 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

1. Bem-vindo à profundidade aparente
2. Selecione o objeto
3. Pressione Reproduzir
4. O objeto parece menos profundo
5. Abra o Painel de propriedades
6. Você conseguiu!

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

Abrir laboratório interativo →

Baixe a planilha do laboratório →

Lei de Snell da Refração