Зміст
Коли ми дивимося на басейн, речі не зовсім виглядають. Насправді, здається, що все стиснуто, і басейн є більш дрібним, ніж це має бути. Причина цього пов'язана з тим, як світло проходить через воду і повітря.
Хвилі світла
Світло, що надходить від джерела або вражається об'єктом, рухається у хвилі.Подібно до того, як хвиля води на поверхні озера поширюється зсередини, як розширюється коло, хвиля світла (або будь-яка інша, що рухається в трьох вимірах) поширюється зсередини, як розширюється сфера . Коли сфера світла зустрічає предмет або поверхню, вона висвітлює її. Коли він перетинає іншу середу, коли світло йде з води і надходить у повітря, щось відбувається з хвилею.
Природа світла
Ідентичність хвилі світла глибоко вкорінена в області квантової механіки, але для нашої мети ми можемо розглядати її як хвилі електричного і магнітного полів. Всякий раз, коли електричне поле рухається, воно створює магнітне поле, і це, у свою чергу, створює більше електричних полів. Разом вони виробляють хвилю енергії, яку ми сприймаємо як світло. Саме тому світло називається також електромагнітним випромінюванням.
Світло і засоби
Світло рухається з фіксованою швидкістю у вакуумі, що визначає швидкість світла. Однак, коли світло проходить через середовище (наприклад, повітря, вода або скло), воно рухається трохи повільніше. Оскільки світло складається з електричного і магнітного полів, електрично заряджені частинки відчувають свою присутність. Як світлові хвилі проходять через середовище, вони роблять всі свої протони і електрони коливаються, і що коливання змушує частинки випромінювати власне електромагнітне випромінювання, яке приходить відразу після початкового світла. Коли ці запізнілі хвилі додаються, це призводить до хвилі світла з такою ж частотою, але меншою довжиною хвилі, що створює ефект світла, що рухається повільніше через середовище.
Рефракція
Коли світлова хвиля переходить на нове середовище, вона змінює швидкість. Ця зміна швидкості супроводжується зміною кута. Класичною аналогією для цього є бойова група. Уявіть ефект на ряди музикантів, коли вони переходять від гладкої дорожньої до брудної лінивої, сповільнюючи їх. Перехід відбувається під певним кутом, так що ліва частина групи надходить у першу бруд, за якою йде правий бік. Як ви можете собі уявити, якщо найповільніші музиканти ліворуч хочуть триматися у відповідності з найшвидшими справами, їм треба трохи змінити напрямок. Коли всі знаходяться в грязі, вони рухаються трохи вліво по відношенню до початкового напрямку. Таким же чином, передні хвилі світла змінюють напрямок, коли вони переходять від одного середовища до іншого.
Ефекти
Таким чином, заломлення світла створює ілюзію неглибокого басейну. Коли ви спостерігаєте за басейном зверху вниз, ви бачите кут зміни світла, коли він виходить з води в повітря. Зокрема, світло подорожує набагато швидше, ніж у воді. Світло, що йде від дна басейну, переломлюється у ваших очах під меншим кутом. Таким чином, ви бачите дно басейну трохи вище положення, в якому воно лежить.