روش اجرای کاربرگ
پیش از فرمول، جهت خمشدن را با مقایسهٔ ضریبها پیشبینی کن. راهنمای عمق ظاهری روش رسم را توضیح میدهد.
جسم و ناظر ← مرز و عمود ← شکست دو پرتو ← امتداد ← عمق ظاهری
سؤال 1: تصویر مجازی
پرسش: چرا جسم زیر آب از بالا نزدیکتر به سطح دیده میشود؟
پاسخ: پرتوها هنگام خروج از آب از عمود دور میشوند و چشم امتداد مستقیم آنها را در نقطهای کمعمقتر قطع میکند؛ تصویر مجازی است.
سؤال 2: مرجع عمق
پرسش: عمق واقعی و ظاهری از کجا اندازهگیری میشوند؟
پاسخ: هر دو باید از همان سطح مرزی و در راستای عمود بر سطح سنجیده شوند.
سؤال 3: رابطهٔ تقریبی
پرسش: برای جسم در محیط n₁ و ناظر در محیط n₂، رابطهٔ نزدیک به عمود چیست؟
پاسخ: dظاهری/dواقعی≈n₂/n₁؛ این رابطه برای سطح تخت و پرتوهای نزدیک به عمود به کار میرود.
سؤال 4: آب به هوا
پرسش: جسم در عمق واقعی ۱۲cm آب با n=۴/۳ است و ناظر در هواست. عمق ظاهری را بیاب.
پاسخ: dظاهری=۱۲×۱÷(۴/۳)=۹ سانتیمتر.
سؤال 5: اختلاف عمق
پرسش: در سؤال قبل جسم چند سانتیمتر بالاتر دیده میشود؟
پاسخ: ۱۲−۹=۳ سانتیمتر بالاتر از جای واقعی دیده میشود.
سؤال 6: جهت معکوس
پرسش: اگر ناظر در آب جسمی را در هوا ببیند، فاصلهٔ ظاهری چگونه تغییر میکند؟
پاسخ: در رابطهٔ نزدیک به عمود n ناظر از n جسم بزرگتر است؛ فاصلهٔ ظاهری از مرز بزرگتر از فاصلهٔ واقعی میشود.
سؤال 7: رسم دو پرتو
پرسش: چرا برای تعیین جای تصویر دستکم دو پرتو رسم میکنیم؟
پاسخ: محل تقاطع امتداد پرتوهای رسیده، جای تصویر را مشخص میکند؛ یک پرتو بهتنهایی نقطهٔ یکتا نمیدهد.
سؤال 8: خطچین
پرسش: کدام بخش شکل باید خطچین باشد؟
پاسخ: امتداد رو به عقب پرتوهای شکسته که نور واقعاً در آن مسیر حرکت نکرده است.
سؤال 9: ورود عمودی
پرسش: پرتویی که عمود از مرز میگذرد چه نقشی در رسم دارد؟
پاسخ: بدون انحراف ادامه میدهد و میتواند یکی از پرتوهای مرجع باشد، اما پرتو مایل دوم برای یافتن تقاطع لازم است.
سؤال 10: شرط رابطه
پرسش: چرا رابطهٔ سادهٔ عمق ظاهری را برای زاویههای بزرگ بدون بررسی به کار نمیبریم؟
پاسخ: این نسبت از تقریب پرتوهای نزدیک به عمود به دست میآید؛ در زاویههای بزرگ باید هندسه و قانون اسنل دقیق بررسی شود.
خودتصحیح
هر دو عمق را از مرز یکسان بگیر و شرایط سطح تخت و پرتو نزدیک به عمود را کنار رابطه بنویس. برای زاویههای دقیق به کاربرگ قانون اسنل برگرد.