Ai pus vreodată un creion sau un stilou într-un pahar cu apă? Dacă da, ați observat că obiectul pare a fi rupt atunci când priviți din apă? Setul este format din două mijloace transparente (în cazul nostru luăm în considerare aer și Apă) iar interfața dintre ele se numește dioptrie. Forma suprafeței de separare între medii, suprafața dioptrică, caracterizează tipul dioptriei: plan, sferic, cilindric etc.
Pe baza mijloacelor aer-apă ale unui lac în repaus, de exemplu, vom studia formarea imaginilor constând dintr-un dioptrii plate. Inițial, obiectul studiului nostru este scufundat în apă (mai multe mijloace de refractare) și observatorul se află în afara acestuia, în aer (mai puțin mijloace de refractare).
Știm că din peștii scufundați raze de lumină emană în toate direcțiile; știm, de asemenea, că aceste raze sunt refractate la suprafața apei și ajung la ochii observatorului. Printre razele infinite de lumină care provin de la pești, să luăm în considerare cele două raze evidențiate în figura de mai jos. Razele refractate corespunzătoare definesc o imagine virtuală a obiectului.
Imaginea peștilor este definită ca virtuală, deoarece este formată de intersecția extensiilor de raze refractate. Vedeți dacă imaginea este formată în același mediu ca și obiectul. De asemenea, putem vedea că atât imaginea cât și obiectul se află pe aceeași linie dreaptă perpendiculară N față de suprafața dioptrică, astfel încât imaginea se formează mai aproape de suprafața apei.
Ecuația Gaussiană pentru Dioptro plat
Figura de mai sus arată adâncimea aparentă a unui pește (punctul P ’). Prin ecuația Gauss suntem capabili să determinăm adâncimea aparentă a peștilor. Ecuația care oferă această posibilitate este următoarea:
În figura de mai sus avem:
- p este distanța de la punctul P la suprafața S
- p ’este distanța de la punctul P’ la suprafața S
- n este indicele de refracție absolut al mediului luminos incident
- n ’este indicele de refracție absolut al mediului de apariție a luminii, unde se află observatorul.
De Domitiano Marques
Absolvent în fizică
