Уявна глибина: чому басейн виглядає мілкішим, ніж є

1 · Прогноз

Дивлячись просто вниз у воду з повітря, предмет на дні здається мілкішим за справжню глибину. Чи масштабується цей ефект уявної глибини прямо пропорційно справжній глибині?

• Так — уявна глибина завжди фіксована частка справжньої, задана відношенням двох показників заломлення.
• Уявна глибина та сама незалежно від справжньої.
• Немає простого зв'язку між справжньою та уявною глибиною.

2 · Установка

1. Відкрийте пресет apparent-depth та натисніть «Скинути». Показник води фіксований n₁ = 1.33 (погляд назовні в повітря, n₂ = 1.0).
2. Увімкніть показ уявної глибини.
3. Задайте справжню глибину для кожного заміру та запишіть уявну глибину.

3 · Збір даних

Побудуйте уявну глибину d_i (вісь y) проти справжньої глибини d_o (вісь x) для трьох замірів. Чи пряма лінія через початок?

4 · Аналіз

1. Для одного заміру обчисліть d_i = −d_o·(n₂/n₁) з n₁ = 1.33, n₂ = 1.0. Порівняйте з таблицею.
2. Поясніть, чому погляд з густішого середовища (води) в менш густе (повітря) завжди робить предмети ближчими (мілкими), ніж вони є — відношення n₂/n₁ тут менше за 1.

5 · Поглиблення

1. Якби ви були під водою, дивлячись ВГОРУ на щось у повітрі над поверхнею, відношення перевернулося б (n₁ = 1.0, n₂ = 1.33 з боку води), роблячи речі далекими/глибшими, ніж вони є. Поясніть, чому напрям погляду крізь межу має значення.
2. Мисливцеві з гарпуном треба прицілюватися нижче, ніж риба візуально здається, через цей ефект уявної глибини (точніше, уявного положення). Поясніть, використовуючи свої дані, чому риба, що виглядає на глибині 1 м, насправді може бути значно глибше.

Фізика цього експерименту

← Назад до експерименту