來(lái)源:百度文庫(kù) 2010-08-20 15:11:08
第九章光的反射和折射·視覺(jué) 9.13沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的游泳者
沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的游泳者常常由于只是忘記了光線(xiàn)拆射原理所引起的一種奇異的后果,而遭到很大的危險(xiǎn):他們不懂得,折射會(huì)把一切浸在水里的物體提得好象比它真正的位置高。池塘、河流以及每一個(gè)蓄水池的底部,在人的眼睛看來(lái)都差不多比它的真正深度淺了三分之一。人們?nèi)绻堰@種假象當(dāng)做真象的話(huà),往往就會(huì)陷入危險(xiǎn)。關(guān)于這一點(diǎn),兒童和一切身材不高的人特別應(yīng)當(dāng)知道,因?yàn)樗麄儼阉纳疃裙烙?jì)錯(cuò)了,就更有發(fā)生生命危的可能。
原因就在于光線(xiàn)會(huì)折射。這種底部看來(lái)似乎是升高了的現(xiàn)象,同一半浸在水里的茶匙看上去好象是折斷了的現(xiàn)象(圖111),可以用同一個(gè)光學(xué)定律來(lái)解釋。
你可以就在自己的桌子上檢驗(yàn)這種現(xiàn)象。
讓同學(xué)們這樣圍著桌子坐下,使他們看不見(jiàn)放在他們面前的一個(gè)盆子的底。在盆底上放一個(gè)錢(qián)幣,這個(gè)錢(qián)幣因?yàn)橛信璞趽踔,大家?dāng)然也不能看到(圖112),F(xiàn)在請(qǐng)你的同學(xué)們別轉(zhuǎn)動(dòng)頭,定睛看你向盆里注水。這時(shí)候就會(huì)發(fā)生一件出乎意料的事情;你的同學(xué)們忽然都看到了錢(qián)幣!把盆里的水吸掉以后,盆底和錢(qián)幣重新又下沉了。
圖113說(shuō)明這是怎么一回事。盆底上m這塊地方,在觀察者(他的眼睛在水上面的A點(diǎn))看來(lái),位置好象是升高了:光線(xiàn)受到折射以后,從水里進(jìn)入空氣的光線(xiàn)會(huì)象圖上所指的路線(xiàn)進(jìn)入眼睛,而眼睛卻在這些線(xiàn)的延長(zhǎng)部分上,也就是在m的上面看到這部分的盆底。光線(xiàn)的進(jìn)路越斜,m的位置就越高。這就是為什么我們從小船上看平坦的池底的時(shí)候,常常會(huì)覺(jué)得直接在我們下面的那一部分池底最深,而四周就越遠(yuǎn)越淺。
所以池底在我們看來(lái)似乎是凹形的。反過(guò)來(lái),我們?nèi)绻軌驈某氐讈?lái)看跨在池面上的橋,那我們就會(huì)以為它是凸形的(象圖114那樣;至于攝成這張照片的方法,我們以后再講)。在這里,光線(xiàn)是從折射率比較小的介質(zhì)(空氣)走進(jìn)折射率比較大的介質(zhì)(水),所以得到的效果就和光線(xiàn)從水進(jìn)入空氣的時(shí)候相反。由于同樣的原因,站在養(yǎng)魚(yú)缸前面的一排人,在魚(yú)看來(lái)也應(yīng)當(dāng)不是筆直的一排,而是成弧形的,這個(gè)弧形的凸處向著魚(yú)。至于魚(yú)到底是怎樣看東西的,或者說(shuō)得更準(zhǔn)確一些,魚(yú)如果有人的眼睛,它們應(yīng)當(dāng)怎樣看東西,這我們?cè)诤竺嬖僬劇?/p>
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