Heb je ooit een potlood of pen in een glas water gedaan? Zo ja, heb je gemerkt dat het object lijkt te zijn gebroken als je uit het water kijkt? De set bestaat uit twee transparante middelen (in ons geval beschouwen we de lucht en Water) en de interface tussen hen heten dioptrie. De vorm van het scheidingsoppervlak tussen de media, het dioptrische oppervlak, kenmerkt het type dioptrie: vlak, bolvormig, cilindrisch, enz.
Op basis van de lucht-waterverhouding van een meer in rust bijvoorbeeld, zullen we de vorming van beelden bestuderen bestaande uit a platte dioptrie. Aanvankelijk is het object van onze studie ondergedompeld in water (meer brekende middelen) en de waarnemer bevindt zich daarbuiten, in de lucht (minder brekende middelen).
We weten dat vanuit de ondergedompelde vissen lichtstralen in alle richtingen naar buiten komen; we weten ook dat deze stralen aan het wateroppervlak worden gebroken en de ogen van de waarnemer bereiken. Laten we, onder de oneindige lichtstralen die van de vis komen, eens kijken naar de twee stralen die in de onderstaande afbeelding zijn gemarkeerd. De corresponderende gebroken stralen definiëren een virtueel beeld van het object.
Het visbeeld wordt als virtueel gedefinieerd omdat het wordt gevormd door de kruising van de gebroken stralenverlengingen. Zorg ervoor dat de afbeelding in hetzelfde medium wordt gevormd als het object. We kunnen ook zien dat zowel het beeld als het object zich op dezelfde loodrechte rechte lijn N bevinden ten opzichte van het dioptrische oppervlak, dus het beeld wordt dichter bij het wateroppervlak gevormd.
Gauss-vergelijking voor platte dioptro
Bovenstaande figuur toont de schijnbare diepte van een vis (punt P’). Door de Gauss-vergelijking kunnen we de schijnbare diepte van de vis bepalen. De vergelijking die deze mogelijkheid geeft is de volgende:
In de bovenstaande figuur hebben we:
- p is de afstand van punt P tot oppervlak S
- p’ is de afstand van punt P’ tot het oppervlak S
- n is de absolute brekingsindex van het lichtinvallende medium
- n' is de absolute brekingsindex van het medium van de lichtuittreding, waar de waarnemer zich bevindt.
Door Domitiano Marques
Afgestudeerd in natuurkunde