光学

视深(平面界面)

光在平面界面折射,使水下物体看起来更浅(视深 = 实深 · n₂/n₁)。

视深(平面界面)——交互式光学模拟。光在平面界面折射,使水下物体看起来更浅(视深 = 实深 · n₂/n₁)。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室,提供实时 SI 测量和分步引导教程。

视深

光在平面界面折射,使水下物体看起来更浅(视深 = 实深 · n₂/n₁)。

水下物体发出的光线从水中进入空气时向法线弯折,眼睛将光线反向延伸至更浅的视位置。视深 = 实深 × n₂/n₁(n₂ 为空气折射率,n₁ 为水的折射率),这就是泳池看起来比实际更浅的原因。

调查简介

在打开实验室之前计划好问题

这份简介反映预渲染页面:探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。

驾驶问题

从空气中垂直向下看水中,位于底部的物体看起来比其真实深度更浅。这种视深度效应是否与真实深度成正比?

预测权重

可变角色

您设置的内容:

您测量的内容:

调查如何进行

  1. 打开「视深度(apparent-depth)」预设并按重置。水的折射率固定为n₁ = 1.33(向外看空气一侧,n₂ = 1.0)。
  2. 启用视深度读数。
  3. 设置每次试验的真实深度并记录表观深度。

控制方程

表观深度(近轴近似)n₁·sinθ₁ = n₂·sinθ₂

几乎垂直向下透过平坦界面观看时,物体的视深度由折射率之比决定:d_apparent = d_true·(n_viewing/n_object)。从光密介质看向光疏介质(例如从水看向空气)会使物体看起来更浅。

可打印的工作表要求学生完成什么

这在实验室之外的地方表现出来

  1. 欢迎学习视深
  2. 选择物体
  3. 点击播放
  4. 物体看起来更浅
  5. 打开检查器
  6. 完成了!

打开交互式模拟以构建场景,点击运行,并通过实时测量和引导式教程进行探索。

打开交互式实验室 →

下载实验表 →

斯涅尔折射定律

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