Преломление в воде

Перед тем, как мы начнем решать задачи по преломлению, я бы хотел, чтобы вы как следует в этом разобрались и поняли, почему соломинка в стакане на этом фото кажется согнутой. Давайте для начала схематически изобразим эту картину. Здесь будет стакан. Вид сбоку. Вот наш прозрачный стакан, вид сбоку. Я старался, как мог. Давайте теперь нарисуем соломинку. То, как она выглядит на самом деле. Вот она прикасается к краю стакана, абсолютно прямая, достигает дна, вот так. Затем тянется вверх, над краем стакана. А потом она на самом деле сгибается, вот здесь, наверху. Но сейчас это неважно. Я хотел бы поговорить о том, почему, если смотреть сюда, кажется, что соломинка согнута? Это все из-за преломления, ведь при переходе из одной среды в другую направление распространения света меняется. Теперь мы знаем, что, согласно показателю преломления, свет в воде распространяется медленнее, чем в воздухе. Медленнее в воде и быстрее в воздухе. Посмотрим, что же будет дальше. Давайте изобразим два луча, исходящих из этой точки на соломинке. Допустим, первый луч начинается здесь, выберем произвольное направление. Допустим, луч направлен вот так. И что будет при переходе из медленной среды в быструю? Он направлен под небольшим углом, так что левая сторона луча окажется в воздухе раньше, чем правая. Помните пример с машиной? Он поможет понять, в какую сторону будет отклоняться луч. Если представить, что это машина… Еще иногда проводят аналогию с марширующим отрядом, левая сторона отряда выйдет раньше, чем правая. И, соответственно, начнет двигаться быстрее. Что приведет к повороту направо. Сейчас я нарисую другой луч. Этот луч исходит из той же точки. Не хочу, чтобы он был направлен вдоль соломинки. Он тоже будет отклоняться вправо. Примерно вот так. Если бы кто-то смотрел отсюда, давайте нарисуем глаз, вот ресницы. Допустим, кто-то смотрит отсюда - дорисуем нос и все остальное. Если он смотрит вниз, он может видеть оба луча одновременно. Откуда, с его точки зрения, исходят лучи? Если проследить их до начала, наши глаза и мозг должны решить, что здесь будет продолжение. Если предположить, что луч сейчас направлен так же, как он был направлен в воде. И то же самое для пурпурного луча, вот так. Для наблюдателя эта точка соломинки, должна была быть вот здесь, вот в этом месте. Это будет верно для любой точки на соломинке, как будто эта точка на самом деле вот здесь. Мы можем проделать это для любой точки на соломинке. Ему будет казаться, что эта точка на самом деле здесь. Так что для этого наблюдателя соломинка будет выглядеть примерно так. Она покажется ему изогнутой, вот такой вот формы. Хотя свет распространяется отсюда вверх и далее, но луч отклоняется, и если собрать лучи в одной точке, то она была бы здесь, как эта, первая точка. Свет, распространяясь из этой точки, отклоняется при смене среды, и если экстраполировать в обратном направлении, мы попадем в эту точку. Так что для этого наблюдателя эта точка соломинки будет расположена здесь, даже если свет распространяется снизу. Потому соломинка и кажется изогнутой. Это происходит из-за преломления, при переходе из одной среды в другую. Надеюсь, вам было интересно. В следующем видео мы решим несколько задач с применением закона преломления. Subtitles by the Amara.org community