Задача по оптике (Физика) Наблюдатель под водой. Глубина 1 м. Объект вертикально над наблюдателем. Видимое расстояние до объекта 3 м. Как узнать настоящее расстояние и чему оно равно? На каком расстоянии от воды находится объект
Прошу, с решением
P.S.: Ответ не 3 м и не 2 м!

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нужно использовать законы геометрии и преломления света.

Пусть h - расстояние от поверхности воды до объекта, d - расстояние от наблюдателя до объекта, d' - настоящее расстояние до объекта.

Так как наблюдатель находится под водой, свет будет преломляться при переходе из воды в воздух. Закон преломления света гласит: n1sin(угол1) = n2sin(угол2), где n1 и n2 - показатели преломления сред (воздуха и воды), угол1 и угол2 - углы падения и преломления соответственно.

Сначала найдем угол падения при визуальном наблюдении объекта под углом. Для этого посчитаем тангенс угла падения:

tg(углa1) = h / d

Учитывая закон преломления света, найдем настоящее расстояние d':

n1 sin(угол1) = n2 sin(угол2
sin(угол1) = tg(углa1
n1 tg(угл a1) = n2 sin(угол2
n1 h / d = n2 h / d
d' = d * n1 / n2

Теперь подставим данные значения показателей преломления для воздуха (n1 = 1) и воды (n2 = 1.33):

d' = d * 1 / 1.33 = 3 / 1.33 ≈ 2.26 м

Таким образом, настоящее расстояние до объекта составляет примерно 2.26 м. Как видно из решения, объект находится на расстоянии 2.26 м над поверхностью воды.