Navidezna globina: zakaj bazen izgleda plitvejši, kot je
1 · Predvidi
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?
- 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.
2 · Pripravi
- Odpri prednastavitev apparent-depth in pritisni Ponastavi. Količnik vode je fiksno n₁ = 1.33 (gledano ven v zrak, n₂ = 1.0).
- Omogoči odčitek navidezne globine.
- Nastavi pravo globino za vsak poskus in zabeleži navidezno globino.
3 · Zberi podatke
| Prava globina d_o (cm) | Navidezna globina d_i (cm) |
|---|---|
| 20.00 | |
| 40.00 | |
| 60.00 |
Nariši navidezno globino d_i (os y) proti pravi globini d_o (os x) za svoje tri poskuse. Ali je črta ravna skozi izhodišče?
4 · Analiziraj
- 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.
5 · Razširi
- 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.
Fizika za tem poskusom
Navidezna globina (paraksialna aproksimacija)
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.
Optika
- Zbiralna leča: realne slike onkraj 2f
- Gorišče: kam slike pobegnejo v neskončnost
- Leča kot povečevalno steklo
- Razpršilna leča: vedno navidezna, vedno pomanjšana
- Vdolbeno zrcalo: realne slike kot pri zbiralni leči
- Izbočeno zrcalo: vedno pomanjšana navidezna slika
- Ravno zrcalo: poseben, invarianten primer
- Popolni notranji odboj: mejni kot
- Dvolečni rele: verženje slik skupaj
- Sestavljeni mikroskop: dve leči za visoko povečavo
- Fotografski povečevalnik: dve leči za realno, večjo sliko
- Prizma upogne svetlobo: kot odklona