Har du noen gang lagt en blyant eller penn i et glass vann? I så fall la du merke til at gjenstanden ser ut til å være brutt opp når du ser ut av vannet? Settet består av to gjennomsiktige midler (i vårt tilfelle vurderer vi luft og Vann) og grensesnittet mellom dem kalles diopter. Formen på separasjonsflaten mellom media, dioptrisk overflate, karakteriserer typen diopter: plan, sfærisk, sylindrisk osv.
Basert på luftvannsmidlene til en innsjø i ro, for eksempel, vil vi studere dannelsen av bilder som består av en flat diopter. Opprinnelig er gjenstanden for studien vår nedsenket i vann (mer brytningsmiddel) og observatøren er utenfor det, i luften (mindre brytningsmiddel).
Vi vet at fra den nedsenkede fisken kommer lysstråler i alle retninger; vi vet også at disse strålene brytes på vannoverflaten og når observatørens øyne. Blant de uendelige lysstrålene som kommer fra fisken, la oss se på de to strålene som er uthevet i figuren nedenfor. De tilsvarende refrakterte strålene definerer et virtuelt bilde av objektet.
Fiskebildet er definert som virtuelt fordi det er dannet ved skjæringspunktet mellom de brytede stråleutvidelsene. Se at bildet er dannet i samme medium som objektet er. Vi kan også se at både bildet og objektet er på den samme vinkelrette rette linjen N med hensyn til den dioptriske overflaten, slik at bildet dannes nærmere vannoverflaten.
Gaussisk ligning for flat dioptro
Figuren over viser den tilsynelatende dybden til en fisk (punkt P ’). Gjennom Gauss-ligningen er vi i stand til å bestemme fiskens tilsynelatende dybde. Ligningen som gir denne muligheten er følgende:
I figuren ovenfor har vi:
- p er avstanden fra punkt P til overflate S
- p ’er avstanden fra punkt P’ til overflaten S
- n er den absolutte brytningsindeksen for det lette hendelsesmediet
- n ’er den absolutte brytningsindeksen for lysets fremvoksende medium, hvor observatøren er.
Av Domitiano Marques
Utdannet fysikk
