Görünür Derinlik (Kırılma) Hesaplama

Gerçek derinliği ve kırılma indislerini girerek görünür derinliği bulun.

Nasıl hesaplanır?

Düz bir yüzeyden yaklaşık dik bakış için araç görünür = gerçek × (n_gözlemci / n_ortam) ve kayma = gerçek − görünür formüllerini kullanır. Gerçek derinlik nesnenin gerçek derinliğidir ve metre cinsindendir (sonuçlar m olarak etiketlenir). n_ortam, nesnenin içinde bulunduğu malzemenin kırılma indisidir (su yaklaşık 1,333); n_gözlemci ise gözün bulunduğu ortamın indisidir (hava yaklaşık 1). n_gözlemci boş bırakılırsa ya da sıfır veya negatifse araç 1 kullanır. Ortamın indisi sıfırdan büyük olmalı, gerçek derinlik negatif olmamalıdır. İki sonuç da iki ondalığa yuvarlanır. Negatif kayma, nesnenin daha derin göründüğü anlamına gelir; bu, gözlemci yoğun ortamdayken olur.

Örnek hesaplama

Bir nesne suyun 2 m altında (n = 1,333) ve havadan (n = 1) dik biçimde bakıyorsunuz. Adım 1: n_gözlemci / n_ortam = 1 / 1,333 ≈ 0,7502. Adım 2: görünür derinlik = 2 × 0,7502 ≈ 1,50 m. Adım 3: kayma = 2 − 1,50 = 0,50 m. Nesne 1,50 m derinlikte görünür; yani gerçekten yaklaşık yarım metre daha sığdır.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • İki indisin yerini değiştirmek: suyu gözlemci kutusuna yazarsanız nesne olduğundan derin görünür (1,50 m yerine 2,67 m).
  • Formülü eğik bakış açısı için kullanmak; yalnızca neredeyse dik bakışta geçerlidir, sığ açılarda hata büyür.
  • Derinliği fit veya santimetre girmek; sonuçlar metre etiketlidir, önce çevirin.
  • Kırılma indisi yerine açı ya da ışık hızı yazmak; indis, su için 1,333 gibi birimsiz bir sayıdır.

Bu hesaplama hakkında

Işık, sudan havaya geçerken olduğu gibi farklı kırılma indisine sahip bir ortamdan diğerine geçtiğinde sınırda kırılır; bu yüzden bir havuz veya gölet yukarıdan bakıldığında her zaman gerçekte olduğundan daha sığ görünür. Yaklaşık dikey bakış açısı için bu, görünür derinlik = gerçek derinlik × (n2 ÷ n1) şeklinde yaklaşık olarak hesaplanabilir; burada n1 nesnenin bulunduğu ortamın kırılma indisi (su, ~1,33), n2 ise gözlemcinin bulunduğu ortamın kırılma indisidir (hava, ~1,0); suyun daha yüksek indisi algılanan derinliği gerçek değerin yaklaşık %75'ine sıkıştırır.

Bu hesap makinesi gerçek derinliği ve iki kırılma indisini alarak bir gözlemcinin algılayacağı görünür derinliği verir. Snell yasasını ve kırılmayı işleyen fizik öğrencileri, su altında mesafe tahmin eden dalgıçlar ve zıpkıncılar, sudan çekim yaparken oluşan görsel bozulmayı düzeltmeye çalışan fotoğrafçılar, bu günlük optik yanılsamayı anlamak veya öngörmek için kullanır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (1)

  • Editör ekibi

    Araç gerçek derinlikten görünen derinliğe gider, ama sahada genelde elinizde görünen derinlik olur. Bunu elle tersine çevirin: havadan bakılan suda gerçek derinlik, görünen derinliğin 1,333 katıdır. Dibi yaklaşık 1,5 m görünen bir havuz 2 metreye yakındır; işaretsiz bir uç göründüğünden derin olabilir. Bunu yalnızca neredeyse dik bakışlar için bir tahmin sayın. Suyun dışında başka sıvılarla denediniz mi, hangi kırılma indisini kullandınız?

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar