Profundidade aparente: por que uma piscina parece mais rasa do que é
1 · Prever
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?
- 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.
2 · Preparar
- 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.
3 · Coletar Dados
| Profundidade verdadeira d_o (cm) | Profundidade aparente d_i (cm) |
|---|---|
| 20.00 | |
| 40.00 | |
| 60.00 |
Plote a profundidade aparente d_i (eixo y) em relação à profundidade real d_o (eixo x) para suas três tentativas. A linha passa direto pela origem?
4 · Analisar
- 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.
5 · Aprofundar
- 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.
A física por trás deste experimento
Profundidade Aparente (Aproximação Paraxial)
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.