第九章光的反射和折射·視覺 9.13沒有經(jīng)驗的游泳者

第九章光的反射和折射·視覺 9.13沒有經(jīng)驗的游泳者

　　沒有經(jīng)驗的游泳者常常由于只是忘記了光線拆射原理所引起的一種奇異的后果，而遭到很大的危險：他們不懂得，折射會把一切浸在水里的物體提得好象比它真正的位置高。池塘、河流以及每一個蓄水池的底部，在人的眼睛看來都差不多比它的真正深度淺了三分之一。人們?nèi)绻�把這種假象當(dāng)做真象的話，往往就會陷入危險。關(guān)于這一點，兒童和一切身材不高的人特別應(yīng)當(dāng)知道，因為他們把水的深度估計錯了，就更有發(fā)生生命危的可能。

　　原因就在于光線會折射。這種底部看來似乎是升高了的現(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），可以用同一個光學(xué)定律來解釋。

　　你可以就在自己的桌子上檢驗這種現(xiàn)象。

　　讓同學(xué)們這樣圍著桌子坐下，使他們看不見放在他們面前的一個盆子的底。在盆底上放一個錢幣，這個錢幣因為有盆壁擋著，大家當(dāng)然也不能看到（圖112）。現(xiàn)在請你的同學(xué)們別轉(zhuǎn)動頭，定睛看你向盆里注水。這時候就會發(fā)生一件出乎意料的事情；你的同學(xué)們忽然都看到了錢幣！把盆里的水吸掉以后，盆底和錢幣重新又下沉了。

　　圖113說明這是怎么一回事。盆底上m這塊地方，在觀察者（他的眼睛在水上面的A點）看來，位置好象是升高了：光線受到折射以后，從水里進(jìn)入空氣的光線會象圖上所指的路線進(jìn)入眼睛，而眼睛卻在這些線的延長部分上，也就是在m的上面看到這部分的盆底。光線的進(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候，常常會覺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似乎是凹形的。反過來，我們?nèi)绻�能夠從池底來看跨在池面上的橋，那我們就會以為它是凸形的（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從水進(jìn)入空氣的時候相反。由于同樣的原因，站在養(yǎng)魚缸前面的一排人，在魚看來也應(yīng)當(dāng)不是筆直的一排，而是成弧形的，這個弧形的凸處向著魚。至于魚到底是怎樣看東西的，或者說得更準(zhǔn)確一些，魚如果有人的眼睛，它們應(yīng)當(dāng)怎樣看東西，這我們在后面再談。

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