Optika
Zdánlivá hĺbka (rovinné rozhranie)
Lom na rovnej rozhrannej ploche robí ponorený predmet plytším (zdánlivá hĺbka = skutočná hĺbka · n₂/n₁).
Zdánlivá hĺbka (rovinné rozhranie) — interaktívna simulácia Optika. Lom na rovnej rozhrannej ploche robí ponorený predmet plytším (zdánlivá hĺbka = skutočná hĺbka · n₂/n₁). Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.
Zdánlivá hĺbka
Lom na rovnej rozhrannej ploche robí ponorený predmet plytším (zdánlivá hĺbka = skutočná hĺbka · n₂/n₁).
Lúče z podvodného predmetu sa pri výstupe do vzduchu lámu k normále, takže oko ich vysleduje späť do plytšej zdánlivej polohy. Zdánlivá hĺbka sa mení ako skutočná hĺbka × n_water/n_air, preto bazén vyzerá plytší, než je.
- n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂
- Plytšia zdánlivá hĺbka
Prehľad skúmania
Naplánuj otázku ešte pred otvorením laboratória
Stručný opis zrkadlí predrenderovanú stránku: hlavná otázka, súťažiace predikcie, úlohy premenných, riadiace zákony, postavenie, analýza a rozširujúce podnety zostávajú viditeľné a v tomto poradí.
Hlavná otázka
Pozerajúc sa rovno nadol do vody zo vzduchu, predmet na dne sa javí plytší než jeho skutočná hĺbka. Škáluje tento efekt zdánlivej hĺbky priamo úmerne so skutočnou hĺbkou?
Predikcie na zváženie
- Áno — zdánlivá hĺbka je vždy pevný zlomok skutočnej hĺbky, daný pomerom dvoch indexov lomu.
- Zdánlivá hĺbka zostáva rovnaká bez ohľadu na skutočnú hĺbku.
- Medzi skutočnou a zdánlivou hĺbkou neexistuje jednoduchý vzťah.
Úlohy premenných
Čo nastavuješ:
- Skutočná hĺbka d_o (cm)
Čo meriaš:
- Zdánlivá hĺbka d_i (cm)
Ako skúmanie prebieha
- Otvor predvolbu zdánlivá hĺbka a stlač Resetovať. Index vody je pevne n₁ = 1.33 (pozerajúc von do vzduchu, n₂ = 1.0).
- Zapni odčítanie zdánlivej hĺbky.
- Nastav skutočnú hĺbku pre každý pokus a zaznamenaj zdánlivú hĺbku.
Riadiaca rovnica
Zdánlivá hĺbka (paraxiálna aproximácia) — n₁·sinθ₁ = n₂·sinθ₂
Pri pozeraní takmer rovno nadol cez ploché rozhranie je zdánlivá hĺbka objektu škálovaná pomerom indexov lomu: d_apparent = d_true·(n_viewing/n_object). Pozeranie z hustejšieho do menej hustého (ako voda do vzduchu) robí objekty plytšími.
Čo má študentov naučiť tlačiteľný list
- Pre jeden pokus vypočítaj d_i = −d_o·(n₂/n₁) s n₁ = 1.33, n₂ = 1.0. Porovnaj s tabuľkou.
- Vysvetli, prečo pozeranie z hustšieho prostredia (voda) do menej hustého (vzduch) vždy robí objekty bližšími (plytšími), než skutočne sú — pomer n₂/n₁ je tu menší než 1.
Kde sa to objavuje mimo laboratória
- Keby si bol pod vodou pozerajúc NAHOR na niečo vo vzduchu nad hladinou, pomer by sa preklopil (n₁ = 1.0, n₂ = 1.33 z vodnej strany), čím by sa veci javili ďalej/hlbšie, než skutočne sú. Vysvetli, prečo smer, ktorým pozeráš cez rozhranie, záleží.
- Harpunár potrebuje mieriť pod miesto, kde sa ryba vizuálne javí, kvôli tomuto efektu zdánlivej hĺbky (vlastne zdánlivej polohy). Vysvetli pomocou svojich údajov, prečo ryba, ktorá vyzerá 1 m hlboko, môže byť v skutočnosti podstatne hlbšie.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Vitaj pri zdánlivej hĺbke
- Vyber predmet
- Stlač Prehrať
- Predmet vyzerá plytšie
- Otvor panel Vlastnosti
- Zvládol si to!
Otvor interaktívnu simuláciu na postavenie scény, stlač Prehrať a skúmaj so živými meraniami a sprievodcom.
Otvoriť interaktívne laboratórium →