Oletko koskaan pannut lyijykynän tai kynän lasilliseen vettä? Jos näin on, huomaatko, että esine näyttää hajonneelta, kun katsot ulos vedestä? Sarja koostuu kahdesta läpinäkyvästä välineestä (tapauksessamme tarkastelemme ilmaa ja Vesi) ja niiden välistä rajapintaa kutsutaan diopteri. Väliaineen, dioptrisen pinnan, välisen erotuspinnan muoto kuvaa diopterin tyyppiä: tasainen, pallomainen, sylinterimäinen jne.
Tutkimme esimerkiksi levossa olevan järven ilma-vesimäärien perusteella a: sta koostuvien kuvien muodostumista tasainen diopteri. Aluksi tutkimuksen kohde upotetaan veteen (enemmän taittavia keinoja) ja tarkkailija on sen ulkopuolella, ilmassa (vähemmän taittavia keinoja).
Tiedämme, että veden alla olevista kaloista valonsäteet tulevat ulos kaikkiin suuntiin; tiedämme myös, että nämä säteet taittuvat veden pinnalla ja saavuttavat tarkkailijan silmät. Tarkastellaan seuraavista kaloista tulevista äärettömistä valonsäteistä kahta sädettä, jotka on korostettu alla olevassa kuvassa. Vastaavat taittuneet säteet määrittävät objektin virtuaalikuvan.
Kalakuva määritellään virtuaaliseksi, koska se muodostuu taittuneiden sädepidennysten leikkauspisteestä. Katso, että kuva on muodostettu samassa väliaineessa kuin objekti. Voimme myös nähdä, että sekä kuva että esine ovat samalla kohtisuoralla suoralla N dioptrisen pinnan suhteen, joten kuva muodostuu lähempänä veden pintaa.
Gaussin yhtälö tasaiselle dioptrolle
Yllä olevassa kuvassa näkyy kalan näennäinen syvyys (piste P ’). Gaussin yhtälön avulla voimme määrittää kalojen näennäissyvyyden. Tämän mahdollisuuden antava yhtälö on seuraava:
Yllä olevassa kuvassa meillä on:
- p on etäisyys pisteestä P pintaan S
- p ’on etäisyys pisteestä P’ pintaan S
- n on valonsäteilyn väliaineen absoluuttinen taitekerroin
- n ’on valon syntymisväliaineen absoluuttinen taitekerroin, missä tarkkailija on.
Kirjoittanut Domitiano Marques
Valmistunut fysiikasta