Optika

Navidezna globina (ravna meja)

Lom na ravni meji potopljeni predmet prikaže plitvejšega (navidezna globina = prava globina · n₂/n₁).

Navidezna globina (ravna meja) — interaktivna simulacija Optika. Lom na ravni meji potopljeni predmet prikaže plitvejšega (navidezna globina = prava globina · n₂/n₁). Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.

Navidezna globina

Lom na ravni meji potopljeni predmet prikaže plitvejšega (navidezna globina = prava globina · n₂/n₁).

Žarki iz podvodnega predmeta se ob izhodu v zrak upognejo proti normali, zato oko njihovo pot razbere do plitvejše navidezne lege. Navidezna globina se skalira kot prava globina × n_water/n_air — zato se bazen zdi plitvejši, kot je.

• n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂
• Plitvejša navidezna globina

Oris preiskave

Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij

Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.

Vodilno vprašanje

Ko gledaš naravnost dol v vodo iz zraka, se predmet na dnu prikaže plitveje od svoje prave globine. Ali se ta učinek navidezne globine skalira v neposredni sorazmernosti s pravo globino?

Predvidevanja za pretehtanje

• Da — navidezna globina je vedno fiksen delež prave globine, določen z razmerjem obeh lomnih količnikov.
• Navidezna globina ostane ista, ne glede na pravo globino.
• Ni preproste zveze med pravo in navidezno globino.

Vloge spremenljivk

Kaj nastaviš:

• Prava globina d_o (cm)

Kaj izmeriš:

• Navidezna globina d_i (cm)

Kako poteka preiskava

1. Odpri prednastavitev apparent-depth in pritisni Ponastavi. Količnik vode je fiksno n₁ = 1.33 (gledano ven v zrak, n₂ = 1.0).
2. Omogoči odčitek navidezne globine.
3. Nastavi pravo globino za vsak poskus in zabeleži navidezno globino.

Vodilna enačba

Navidezna globina (paraksialna aproksimacija) — n₁·sinθ₁ = n₂·sinθ₂

Pri gledanju skoraj naravnost dol skozi ravno mejo je navidezna globina predmeta skalirana z razmerjem lomnih količnikov: d_apparent = d_true·(n_viewing/n_object). Gledanje iz gostejšega v redkejši (kot voda v zrak) naredi predmete videti plitvejše.

Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati

• Za en poskus izračunaj d_i = −d_o·(n₂/n₁) z n₁ = 1.33, n₂ = 1.0. Primerjaj s tabelo.
• Razloži, zakaj gledanje iz gostejšega medija (voda) v manj gostega (zrak) vedno naredi predmete videti bližje (plitvejše), kot dejansko so — razmerje n₂/n₁ je tu manjše od 1.

Kje se to pokaže onkraj laboratorija

• Če bi bil pod vodo in gledal GOR na nekaj v zraku nad površjem, bi se razmerje obrnilo (n₁ = 1.0, n₂ = 1.33 z vodne strani), kar naredi stvari videti dlje/globlje, kot so. Razloži, zakaj smer gledanja skozi mejo šteje.
• Kdor lovi ribe s harpuno, mora meriti pod mestom, kjer se riba vidno zdi, zaradi tega učinka navidezne globine (res, navideznega položaja). Z svojimi podatki razloži, zakaj je riba, ki izgleda 1 m globoko, lahko dejansko precej globlje.

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

1. Dobrodošli pri navidezni globini
2. Izberi predmet
3. Pritisni Predvajaj
4. Predmet izgleda plitveje
5. Odpri ploščo Lastnosti
6. Uspelo ti je!

Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.

Odpri interaktivni laboratorij →

Prenesi delovni list →

Snellov zakon loma