ความลึกปรากฏ ทำไมสระน้ำจึงดูตื้นกว่าความจริง

1 · ทำนาย

การมองจากอากาศลงไปในน้ำตรง ๆ วัตถุที่ก้นดูตื้นกว่าความลึกจริง ผลของความลึกปรากฏนี้แปรผันตรงกับความลึกจริงหรือไม่

• ใช่ — ความลึกปรากฏเป็นเศษส่วนคงที่ของความลึกจริงเสมอ กำหนดโดยอัตราส่วนของดัชนีหักเหทั้งสอง
• ความลึกปรากฏคงเดิมไม่ว่าความลึกจริงเท่าใด
• ไม่มีความสัมพันธ์แบบเรียบง่ายระหว่างความลึกจริงกับความลึกปรากฏ

2 · จัดเตรียม

1. เปิดพรีเซ็ท apparent-depth แล้วกดรีเซ็ต ดัชนีหักเหของน้ำคงที่ n₁ = 1.33 (มองออกไปยังอากาศ n₂ = 1.0)
2. เปิดค่าแสดงความลึกปรากฏ
3. ตั้งความลึกจริงของแต่ละรอบแล้วบันทึกความลึกปรากฏ

3 · เก็บข้อมูล

พล็อตความลึกปรากฏ d_i (แกน y) กับความลึกจริง d_o (แกน x) จากสามรอบการทดลอง เส้นนี้ตรงและผ่านจุดกำเนิดหรือไม่

4 · วิเคราะห์

1. สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ d_i = −d_o·(n₂/n₁) โดยใช้ n₁ = 1.33, n₂ = 1.0 เทียบกับตาราง
2. อธิบายว่าเหตุใดการมองจากตัวกลางที่หนาแน่นกว่า (น้ำ) ไปยังตัวกลางที่หนาแน่นน้อยกว่า (อากาศ) จึงทำให้วัตถุดูใกล้ (ตื้นกว่า) กว่าความเป็นจริงเสมอ — อัตราส่วน n₂/n₁ ที่นี่น้อยกว่า 1

5 · ต่อยอด

1. ถ้าคุณอยู่ใต้น้ำมองขึ้นไปยังบางสิ่งในอากาศเหนือผิวน้ำ อัตราส่วนจะกลับด้าน (n₁ = 1.0, n₂ = 1.33 จากฝั่งน้ำ) ทำให้สิ่งของดูไกล/ลึกกว่าความจริง จงอธิบายว่าทำไมทิศทางที่มองผ่านผิวสัมผัสจึงสำคัญ
2. นักแทงปลาต้องเล็งต่ำกว่าตำแหน่งที่ปลาปรากฏ เพราะผลของความลึกปรากฏ (จริง ๆ คือตำแหน่งปรากฏ) นี้ ใช้ข้อมูลของคุณอธิบายว่าเหตุใดปลาที่ดูเหมือนอยู่ลึก 1 m อาจอยู่ลึกกว่านั้นมาก

ฟิสิกส์เบื้องหลังการทดลองนี้

← กลับไปการทดลอง