Optik
Görünür derinlik (düz arayüz)
Düz bir arayüzdeki kırılma, sudaki bir cismi olduğundan daha sığ gösterir (görünür derinlik = gerçek derinlik · n₂/n₁).
Görünür derinlik (düz arayüz) — etkileşimli Optik simülasyonu. Düz bir arayüzdeki kırılma, sudaki bir cismi olduğundan daha sığ gösterir (görünür derinlik = gerçek derinlik · n₂/n₁). Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Görünür derinlik
Düz bir arayüzde kırılma, batık bir cismi daha sığ gösterir (görünür derinlik = gerçek derinlik · n₂/n₁).
Su altındaki bir cisimden gelen ışınlar havaya çıkarken normale doğru kırılır, bu yüzden göz onları daha sığ görünen bir konuma geri izler. Görünen derinlik, gerçek derinlik × n_su/n_hava ile ölçeklenir, bu yüzden bir havuz olduğundan daha sığ görünür.
- n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂
- Daha sığ görünür derinlik
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Sürüş sorusu
Havadan doğrudan suya bakıldığında, alttaki bir nesne gerçek derinliğinden daha sığ görünür. Bu görünen derinlik etkisi, gerçek derinlikle doğru orantılı olarak ölçekleniyor mu?
Tartılacak tahminler
- Evet — görünür derinlik her zaman iki kırılma indisinin oranıyla belirlenen gerçek derinliğin sabit bir kesridir.
- Gerçek derinlik ne olursa olsun görünen derinlik aynı kalır.
- Gerçek ve görünen derinlik arasında basit bir ilişki yoktur.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Gerçek derinlik d_o (cm)
Ölçtüğünüz şey:
- Görünür derinlik d_i (cm)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- apparent-depth ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Suyun endeksi n₁ = 1.33'de sabitlenmiştir (havaya bakan, n₂ = 1.0).
- apparent-depth okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için gerçek derinliği ayarlayın ve görünen derinliği kaydedin.
Yönetim denklemi
Görünür Derinlik (Paraksiyel Yaklaşım) — n₁·sinθ₁ = n₂·sinθ₂
Düz bir arayüzden neredeyse düz bir şekilde bakıldığında, bir nesnenin görünür derinliği kırılma indislerinin oranıyla ölçeklenir: d_apparent = d_true·(n_viewing/n_object). Daha yoğundan daha az yoğuna görüntüleme (sudan havaya olduğu gibi) nesnelerin daha sığ görünmesini sağlar.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için, n₁ = 1.33 , n₂ = 1.0 kullanarak d_i = −d_o·(n₂/n₁)'yi hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
- Neden daha yoğun bir ortamdan (su) daha az yoğun bir ortama (hava) bakmanın nesnelerin gerçekte olduklarından daha yakın (daha sığ) göründüğünü açıklayın - buradaki n₂/n₁ oranı 1'den azdır.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Sualtındayken yüzeyin üzerindeki havadaki bir şeye yukarı baktığınızda, oran tersine döner (su tarafından n₁ = 1.0, n₂ = 1.33) ve nesneler gerçekte olduklarından daha uzak/daha derin görünür. Arayüzden hangi yönde baktığınızın neden önemli olduğunu açıklayın.
- Zıpkınla balık avlayan birinin, bu görünür derinlik (gerçekte, görünen konum) etkisi nedeniyle, balığın görsel olarak göründüğü yerin aşağısını hedeflemesi gerekir. Verilerinizi kullanarak 1 m derinlikte görünen bir balığın aslında neden çok daha derinde olabileceğini açıklayın.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Hoş geldiniz: görünür derinlik
- Seçin: nesne
- Oynat'a basın
- Nesne daha sığ görünür
- Denetleyiciyi açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.