شکست نور و عمق ظاهری
پرتوهای نور وقتی از یک محط شفاف وارد محیط شفاف دیگر میشوند از مسیر خود منحرف میشوند، این پدیده را شکست نور میگویند و جسم نزدیکتر از محل واقعی خود به نظر میرسد که این را عمق ظاهری میگویند.
دید کلی
قوانین شکست
* برای دو محیط شفاف معین نسبت سینوس زاویه تابش به سینوس زاویه شکست مقداری است. این مقدار ثابت را به n نشان میدهند و آنرا ضریب شکست مینامند. قوانین شکست را قوانین اسنل - دکارت میگویند. اگر سرعت نور را در هوا به V و در نمایش دهیم با اندازه گیریهایی که در مورد سرعت نور به عمل آمده ،محیط شفاف بهV معلوم شده است که n = V/V است.
ضریب شکست مطلق و نسبی
وقتی که نوری با فرکانس معین از محیط شفافی به ضریب شکست n1 وارد محیط شفاف دیگری به ضریب شکست n2 می شود، بسامد آن تغییر نمیکند، در نتیجه تغییر سرعت نور در محیط دوم به نسبت n1/n2 باعث تغییر طول موج نور به نسبت n1/n2 میشود. در این صورت داریم:
λ2 = n1/n2 λ1 که در آن λ1 و λ2 طول موج نور در دو محیط هستند.
دیوپتر
جسم در محیط غلیظ قرار گرفته است
* در این حالت تصویر به سطح دیوپتر نزدیک میشود.
* فاصله تصویر تا دیوپتر از رابطه /xtanr/tanr=x بدست میآید که در آن x فاصله جسم و x را عمق ظاهریفاصله تصویر تا دیوپتر است x را عمق واقعی و x مینامند.
* اگر به طور عمود نگاه کنیم زوایای i و r کوچک میشوند و = x/nx را داریم که در آن n ضریب شکست محیط غلیظ نسبت به رقیق است.
* برای تابش عمودی فاصله جسم تا تصویر برابر است با:(x(1 - 1/n
جسم در محیط رقیق قرار گرفته است.
* در این حالت تصویر از سطح دیوپتر دورتر میشود.
* = nxبدستبرای تابش عمودی فاصله تصویر تا دیوپتر از رابطه x میآید.
* برای تابش عمودی فاصله جسم تا تصویر برابر (x(n - 1 است.
علت شکسته به نظر رسیدن خط کش در آب
طریقه رسم و پیدا کردن عمق ظاهری
* خط عمودی دیگری در محلی از سطح استخر که به استخر نگاه میکنید رسم کنید.
* پرتوی از محل سکه به محلی که نگاه میکنید رسم کنیم، این پرتو چون به محیط جدایی دو محیط رسیده است، بعد از خروج شکست خواهد یافت.
* پرتو شکست یافته را در بیرون استخر رسم کنید.
* پرتو شکست یافته را در محیط غلیظ ادامه دهید تا خط عمودی را که در ابتدا رسم کردهایم، قطع کند.
* فاصله این نقطه تا سطح دیوپتر عمق ظاهری است.
منبع: http://atwis.com
/س