هل سبق لك أن وضعت قلم رصاص أو قلمًا في كوب من الماء؟ إذا كان الأمر كذلك ، هل لاحظت أن الجسم يبدو مكسورًا عند النظر خارج الماء؟ تتكون المجموعة من وسيلتين شفافتين (في حالتنا نحن نفكر في هواء و ماء) وتسمى الواجهة بينهما الديوبتر. شكل السطح الفاصل بين الوسائط ، السطح الانكساري ، يميز نوع الديوبتر: مستوي ، كروي ، أسطواني ، إلخ.
استنادًا إلى وسائل الهواء والماء للبحيرة في حالة الراحة ، على سبيل المثال ، سوف ندرس تكوين الصور المكونة من a ديوبتر مسطح. في البداية ، يكون موضوع دراستنا مغمورًا في الماء (المزيد من وسائل الانكسار) ويكون المراقب خارجه ، في الهواء (يعني أقل انكسارًا).
نعلم أنه من الأسماك المغمورة تنطلق أشعة الضوء في كل الاتجاهات ؛ ونعلم أيضًا أن هذه الأشعة تنكسر على سطح الماء وتصل إلى عيني الراصد. من بين أشعة الضوء اللانهائية التي تأتي من الأسماك ، دعنا نفكر في الشعاعين الموضحين في الشكل أدناه. تحدد الأشعة المنكسرة المقابلة صورة افتراضية للكائن.
يتم تعريف صورة السمكة على أنها افتراضية لأنها تتكون من تقاطع امتدادات الأشعة المنكسرة. تأكد من أن الصورة تتكون في نفس الوسط مثل الكائن. يمكننا أيضًا أن نرى أن كلاً من الصورة والجسم يقعان على نفس الخط المستقيم العمودي N بالنسبة للسطح الانكساري ، وبالتالي تتشكل الصورة بالقرب من سطح الماء.
معادلة جاوس للديوبتر المسطح
يوضح الشكل أعلاه العمق الظاهر للأسماك (النقطة P '). من خلال معادلة جاوس ، يمكننا تحديد العمق الظاهر للأسماك. المعادلة التي تعطي هذا الاحتمال هي كالتالي:
في الشكل أعلاه لدينا:
- p هي المسافة من النقطة P إلى السطح S.
- p "هي المسافة من النقطة P" إلى السطح S
- n هو معامل الانكسار المطلق لوسط الضوء الساقط
- n 'هو معامل الانكسار المطلق لوسط انبثاق الضوء ، حيث يكون الراصد.
بقلم دوميتيانو ماركيز
تخرج في الفيزياء
