Как объяснить ломаную траекторию луча в аквариуме 5 класс

Заранее прошу прощения за (возможно дилетантский) вопрос. У меня раньше не было больших банок (только на 40 литров), потому я несколько удивился следующему (банка 400 литров, 140х50х65мм, стекло 10мм):

При заливке воды визуально уменьшилась ширина дна, почти в 2 раза.
При приближении к переднему стеклу (10 сантиметров от глаз), возникает не хилый эффект линзы, задняя стенка тупо кажется выгнутой.

Это нормально, или мне стоит начинать паниковать? Ногами не пинайте, раньше такого эффекта не наблюдал.

2009-10-06 06/10/2009 20:30:51
#930233

Свой на Aqa.ru, Советник

5408 877
Видное
1 года

Это нормально, эффект линзы дает вода. и визуальное уменьшение глубины дна тоже из-за воды.
2009-10-06 06/10/2009 20:40:00
#930242

Свой на Aqa.ru, Ортодокс-Новатор

5545 410

17 дн.

При таком формате /1400х650 мм/ стекло немного искривляется, надувается как пузырь. Что добавляет искажений к эффекту скрадывания объема массой воды.

Родостомус. Красноносая тетра. Содержание в аквариуме


Верх у аквариума как выполнен?

2009-10-06 06/10/2009 22:41:43
#930426
26
Москва
2 года

сообщение serg-radomir

При таком формате /1400х650 мм/ стекло немного искривляется, надувается как пузырь. Что добавляет искажений к эффекту скрадывания объема массой воды.
Верх у аквариума как выполнен?

Две параллельные стяжки у стенки и переднего стекла, и 4 поперечные.

2009-10-07 07/10/2009 07:50:25
#930576
446 16
Саратов
6 года

на 140см 4 стяжки? это как же его обслуживать то?
2009-10-07 07/10/2009 08:00:54
#930584
26
Москва
2 года

сообщение Kazanec
(банка 400 литров, 140х50х65мм, стекло 10мм):

Поправочка, конечно надо читать как 140х50х65СМ, а не мм

А стяжки выполнены вот так, и совершенно не будут мешать.

Стяжки

Еще вопрос, можно (а главное нужно ли) срезать эти выступающие плямбы силикона на стяжках?

Силикон

2009-10-07 07/10/2009 10:18:05
#930660
77
Москва
8 года

Нет, срезать их не нужно.
2009-10-07 07/10/2009 10:22:53
#930671
26
Москва
2 года

Всем спасибо за ответы, успокоили Теперь предстоит длительный запуск.

2009-10-07 07/10/2009 11:27:31
#930747

Свой на Aqa.ru, Ортодокс-Новатор

5545 410

17 дн.

сообщение Kazanec
Еще вопрос, можно (а главное нужно ли) срезать эти выступающие плямбы силикона на стяжках?


Можно, если докучают. Только постарайтесь стекло при этом не повредить.
2009-10-07 07/10/2009 11:43:57
#930771

250

9 мес.

Мне кажется, что Вы ошибаетесь говоря, что эффект линзы от воды. Эффект линзы от толщины стекла ( у Вас 10 мм, чем толще тем сильнее). Эффект увеличения (уменьшения дна) — из-за воды.

О концентрации нитратов в аквариуме

Изменено 7.10.09 автор Esox Lucius L

2009-10-07 07/10/2009 19:34:19
#931365

Свой на Aqa.ru, Советник

5408 877
Видное
1 года

Esox Lucius L

почему тогда по вашему нет этого эффекта, когда аквариум пустой?

2009-10-07 07/10/2009 19:55:42
#931395
26
Москва
2 года

сообщение argan13

Esox Lucius L

почему тогда по вашему нет этого эффекта, когда аквариум пустой?

2009-10-08 08/10/2009 08:47:43
#931773

496 35

8 года

сообщение Esox Lucius L
Эффект линзы от толщины стекла

Стекло здесь не при делах. Эффект линзы именно от воды.
Попробуйте посмотреть на банку сверху. Стекла сверху никакого нет, а линза — мама не горюй.

2009-10-08 08/10/2009 10:34:51
#931852

Свой на Aqa.ru, Ортодокс-Новатор

5545 410

17 дн.

сообщение Quanar
Эффект линзы именно от воды.
Попробуйте посмотреть на банку сверху. Стекла сверху никакого нет, а линза — мама не горюй.

Вода лишь скрадывает расстояния, но сама по-себе не искривляет. Искривление получается на переходах света из среды в среду: источник-воздух-стекло-вода-предмет-вода-стекло-воздух-глаз.

2009-10-08 08/10/2009 14:20:38
#932067
5271 837
Владимир
3 года

Потому что в случае со стеклом надо смотреть именно «в стекло», а не в аквариум. Просто в сравнении с шириной воды стекло пренебрежимо мало. Эффект абсолютно одинаковый будет. При толщине стекла 40 см эффект будет такой, что мама не горюй, и воды не потребуется.

Вообще, если уж принципиально «до конца» разбираться, то эффект связан ещё и с длиной аквариума, то есть, с шириной линзообразующей поверхности. Поскольку чем шире угол обзора, тем «кривее» идут лучи света скквозь «оптику» (мы смотрим как бы «наискось»). И ещё — посмотрите «в торец», а потом «в фас». Зацените разницу.

Фактически, прямоугольный аквариум не должен бы искажать «картинку», в отличие от панорамных «пузанчиков», но при увеличении расстояния от «переносицы» к «ушам» увеличивается угол, под которым мы пялимся в банку, вот и вся лубофф. Переместитесь к одной из боковых стенок — и линза «переедет» вслед за вами. Изменяя определённым образом форму переднего стекла, можно добиться, что с определённого расстояния будет видна ровная задняя стенка. Но тогда будут сильнее искажены «внутренности».
Так?

PS: serg-radomir — если опустить слово «скрадывает», как лирическое, то стопицот в кассу

Изменено 8-10-2009 автор Crossover

2009-10-08 08/10/2009 16:17:00
#932185

Свой на Aqa.ru, Советник

5408 877
Видное
1 года

жесть какая. я лучше буду думать, что это от воды. иначе у меня в голове чтонибудь сломается

2009-10-08 08/10/2009 16:33:47
#932202

Свой на Aqa.ru, Ортодокс-Новатор

5545 410

17 дн.

сообщение argan13
. я лучше буду думать, что это от воды. иначе у меня в голове чтонибудь сломается

В какой-то мере Вы вполне правы, не углубляя досконально своё внимание в природу явления
Представьте аналогию -при употреблении пищи Вы ведь не разглядываете ее под микроскопом -будет ведь не аппетитно
Вы рассматриваете общий вид блюда, цвета, форму, запахи, но не более.

2009-10-08 08/10/2009 17:31:33
#932258

496 35

8 года

сообщение serg-radomir
Вода лишь скрадывает расстояния, но сама по-себе не искривляет.

Ну кто ж спорит — среда с постоянным коэффициентом преломления сама по себе действительно искривлять ничего не может.

Искривление получается на переходах света из среды в среду: источник-воздух-стекло-вода-предмет-вода-стекло-воздух-глаз.

Ну, то же где-то верно. Только цепочка у вас зечем-то слишком длинная. Достаточно предмет-вода-стекло-воздух-глаз. (Как там идет свет от источника — нас совсем не интересует.)
Вот только на переходе предмет-вода-воздух-глаз искривление получается ничуть не хуже.

Если вернуться к вопросу автора темы:

сообщение Kazanec
При заливке воды визуально уменьшилась ширина дна, почти в 2 раза.

Это влияние воды.

При приближении к переднему стеклу (10 сантиметров от глаз), возникает не хилый эффект линзы, задняя стенка тупо кажется выгнутой.

И это тоже влияние воды.
Стекло тут не оказывает практически никакого влияния. Его толщина пренебрежимо мала по сравнению с толщиной воды. Показатель преломления близок к показателю преломления воды. Плюс у стекла две параллельные плоскости и оно лишь немного смещает лучи, проходящие через него под углом. Не более того.

Тогда как при переходе из воды в воздух луч меняет направление. Причем угол преломления совершенно одинаков что при переходе вода-воздух, что при переходе вода-стекло-воздух.
Впрочем, стекло привносит свои оптические искажения, связанные с тем, что вышеупомянутое смещение различно при различных углах зрения.
Но эти искажения в аквариумном случае не очень велики.

2009-10-08 08/10/2009 17:54:01
#932282

Свой на Aqa.ru, Ортодокс-Новатор

5545 410

17 дн.

А если серьёзно, то вся природа явления кроется в физике распространения света в разных средах. Скорость светового потока в разных веществах различна, в воздухе и в вакууме -300 000 км/с; в воде -225 000 км/с.
Из курса физики: «Отношение скорости света в космическом вакууме к скорости света в данной среде называется абсолютным показателем преломления этой среды:
n=c/v,
где c- скорость в вакууме; v- скорость в среде.
Разные скорости света в средах, оттого и кажется, что расстояния в этих средах разные, то, что на воздухе длиной в 1м видится, в воде видится уже менее метра.

2009-10-08 08/10/2009 18:03:20
#932293
26
Москва
2 года

Вы меня еще больше успокоили, во всем виновата физика Спасибо еще раз.

P.S. кстати присмотрелся к своему 40 литровому аквасу, там тоже есть искажения, но они меньше заметны

Изменено 8.10.09 автор Kazanec

2009-10-08 08/10/2009 22:30:49
#932621

Свой на Aqa.ru, Ортодокс-Новатор

5545 410

17 дн.

сообщение Kazanec
Вы меня еще больше успокоили, во всем виновата физика

Ага, мы тут такие

P.S. кстати присмотрелся к своему 40 литровому аквасу, там тоже есть искажения, но они меньше заметны

Естественно
То, что вы наблюдали, складывалось из 2-х факторов:
-преломление света вследствии прохождения через границы разных сред;
-эффект линзы, при котором параллельные потоки света, преодолевая границу сред, отклоняются не все в одном направлении, а в соответствии с кривизной этой границы.
Второй фактор может быть более визуально заметен.
В маленькой емкости на 40 л давления наверняка меньше, чем в большой, а потому и стекла меньше искривлины. Потому вам и показалось столь большим искажение в большой емкости относительно малой емкости.

2009-10-08 08/10/2009 23:21:50
#932688

496 35

8 года

сообщение serg-radomir
Второй фактор может быть более визуально заметен.

Не может. Кривизна ничтожна и создать видимый «эффект линзы» ей просто не под силу.
Это не более, чем распространенное заблуждение. «Налили воду — все искривилось» «Значит -раздуло» Ничего подобного. Эффект основан исключительно на преломлении света на границе двух сред. Плоской границы вполне достаточно.

В маленькой емкости на 40 л давления наверняка меньше, чем в большой, а потому и стекла меньше искривлины.

Не поэтому. Просто длина у нее значительно меньше. И соответствующих углов зрения достичь сложнее.
Но ежели очень сильно приблизить физиономию к одному углу маленькой банки и осмотреть внутренности последней, то искажения станут видны ничуть не хуже чем в большой и длинной емкости.

2009-10-09 09/10/2009 11:13:56
#933000

Свой на Aqa.ru, Советник

2784 31
Железнодорожный
5 года

никакого эффекта линзы, конечно, нет. точнее он есть, но незаметен из-за своей мизерности.

для искривления достаточно плоской границы раздела воздух — стекло/вода (показатели преломления воды и стекла сильно больше, чем у воздуха). причем чем больше аквариум, чем шире угол обзора, тем искажения будут сильнее.

при пустом аквариуме искажения тоже будут, но очень маленькие.

на рисунке сплошными линиями показан реальный путь света, пунктиром показаны «воображаемые» нашим мозгом лучи — мозг не понимает преломления света на границе раздела сред.
первый вариант просто воздух, второй — пустой аквариум, третий — полный аквариум.

2009-10-09 09/10/2009 13:53:18
#933171

13

8 года

Умоляю, подскажите, как мне быть. Раньше у меня был аквариум на 260л, стоял у нас 4 года и очень нам нравился. Но потом я решила приобрести аквариум побольше. Я заказала аквариум на 450л.

Его привезли. радости не было предела. пока я не налила воду и не запустила его. у меня в один миг все мечты о более крупном аквариуме испарились. Вот искала, искала в интернете по поводу уменьшения визуального размера и нашла только у вас. Хотя искала более 5-ти часов((( и. если честно, уже отчаялась была, но тут наткнулась на вашу переписку.

Не поверите. сидела. смотрела на свой аквариум, длиной 1 м 40 см и шириной 50 см и у меня текли слёзы. т.к. он визуально имеет длину 1 м , а ширину 30 см. Беда (а может и нет. ) в том, что я не желаю этого принимать и не хочу сдаваться.

Всю суть-то этого «казуса» я поняла и хорошо уяснила (благодаря вашим здесь многим объяснениям), НО. прошу, подскажите, есть ли у меня хотя бы шанс заказать другой аквариум (точно таких же размеров, т.к. тумба под него уже готова), но заказать, исправив это безумие? Смысл тогда заказывать большой аквариум. понять всё никак не могу. почему до сих пор ничего не придумали по этому поводу?

Раньше, тот аквариум на 260 л, который у меня был до этого, был сделан из 6-ки и погрешность в уменьшении визуального размера была мизерной, а этот сделан из 10-ки (и, по сути. толщина стекла верна, ведь так?) и ущерб для моего желания иметь большой аквариум с внушительными размерами, который открывает обалденный внутренний огромный мир — жесток и беспощаден. Сижу уже несколько дней и ломаю голову, что же придумать.

Мне пришла в голову одна мысль, но только умоляю, не будьте слишком суровы к ней, хорошо? Что если. сделать переднюю стенку и две боковые из двойной 6-ки. Возможно ли это вообще. Если да, то что мне сказать мастеру, который будет его делать, а т.е. как это делается? И поможет ли это в итоге?

Спасёт ли это меня от ужасного линзообразного ландшафта, от которого не только глаза болят и крыша съезжает (мягко говоря. ), но и болит и рвётся душа! Хочется, как и прежде, поставить стул перед ним, сесть. и любоваться, отдыхая при этом и успокаиваясь от всего того негатива, который, допустим, посетил меня в течение дня. а тут садишься и. огромные чемоданы негатива сваливаются мне на душу от одного вида моей, вновь приобретённой, «мечты». Поэтому, любому человеку, кто поможет мне, сохранив размеры аквариума (дл.140, шир.50, выс.65) исправить этот кошмар — мы с сынулей будем настолько благодарны, если б вы только знали. Заранее спасибо.

2015-04-15 15/04/2015 01:09:57
#2080462

13

8 года

Умоляю, подскажите, как мне быть. Раньше у меня был аквариум на 260л, стоял у нас 4 года и очень нам нравился. Но потом я решила приобрести аквариум побольше. Я заказала аквариум на 450л. Его привезли. радости не было предела. пока я не налила воду и не запустила его. у меня в один миг все мечты о более крупном аквариуме испарились.

Вот искала, искала в интернете по поводу уменьшения визуального размера и нашла только у вас. Хотя искала более 5-ти часов((( и. если честно, уже отчаялась была, но тут наткнулась на вашу переписку. Не поверите. сидела. смотрела на свой аквариум, длиной 1 м 40 см и шириной 50 см и у меня текли слёзы. т.к. он визуально имеет длину 1 м , а ширину 30 см.

Беда (а может и нет. ) в том, что я не желаю этого принимать и не хочу сдаваться. Всю суть-то этого «казуса» я поняла и хорошо уяснила (благодаря вашим здесь многим объяснениям), НО. прошу, подскажите, есть ли у меня хотя бы шанс заказать другой аквариум (точно таких же размеров, т.к. тумба под него уже готова), но заказать, исправив это безумие?

Смысл тогда заказывать большой аквариум. понять всё никак не могу. почему до сих пор ничего не придумали по этому поводу? Раньше, тот аквариум на 260 л, который у меня был до этого, был сделан из 6-ки и погрешность в уменьшении визуального размера была мизерной, а этот сделан из 10-ки (и, по сути. толщина стекла верна, ведь так?) и ущерб для моего желания иметь большой аквариум с внушительными размерами, который открывает обалденный внутренний огромный мир — жесток и беспощаден.

Сижу уже несколько дней и ломаю голову, что же придумать. Мне пришла в голову одна мысль, но только умоляю, не будьте слишком суровы к ней, хорошо? Что если. сделать переднюю стенку и две боковые из двойной 6-ки. Возможно ли это вообще. Если да, то что мне сказать мастеру, который будет его делать, а т.е. как это делается?

И поможет ли это в итоге? Спасёт ли это меня от ужасного линзообразного ландшафта, от которого не только глаза болят и крыша съезжает (мягко говоря. ), но и болит и рвётся душа! Хочется, как и прежде, поставить стул перед ним, сесть. и любоваться, отдыхая при этом и успокаиваясь от всего того негатива, который, допустим, посетил меня в течение дня. а тут садишься и. огромные чемоданы негатива сваливаются мне на душу от одного вида моей, вновь приобретённой, «мечты». Поэтому, любому человеку, кто поможет мне, сохранив размеры аквариума (дл.140, шир.50, выс.65) исправить этот кошмар — мы с сынулей будем настолько благодарны, если б вы только знали. Заранее спасибо.

Источник: www.aqa.ru

Преломление света

В предыдущих параграфах мы изучили явление отражения света. Познакомимся теперь со вторым явлением, при котором лучи меняют направление своего распространения. Это явление – преломление света на границе раздела двух сред. Взгляните на чертежи с лучами и аквариумом в § 14-б. Луч, выходящий из лазера, был прямолинейным, но, дойдя до стеклянной стенки аквариума, луч изменил направление – преломился.

Преломлением света называют изменение направления луча на границе раздела двух сред, при котором свет переходит во вторую среду (сравните с отражением). Например, на рисунке мы изобразили примеры преломления светового луча на границах воздуха и воды, воздуха и стекла, воды и стекла.

Из сравнения левых чертежей следует, что пара сред «воздух-стекло» преломляет свет сильнее, чем пара сред «воздух-вода». Из сравнения правых чертежей видно, что при переходе из воздуха в стекло свет преломляется сильнее, чем при переходе из воды в стекло. То есть, пары сред, прозрачные для оптических излучений, обладают различной преломляющей способностью, характеризующейся относительным показателем преломления. Он вычисляется по формуле, указанной на следующей странице, поэтому может быть измерен экспериментально. Если в качестве первой среды выбран вакуум, то получаются значения:

Вакуум 1 Вода 1,33
Воздух 1,0003 Глицерин 1,47
Лёд 1,31 Стекло 1,5 – 2,0

Эти значения измерены при 20 °С для жёлтого света. При другой температуре или другом цвете света показатели будут иными (см. § 14-з). При качественном рассмотрении таблицы отметим: чем больше показатель преломления отличается от единицы, тем больше угол, на который отклоняется луч, переходя из вакуума в среду. Поскольку показатель преломления воздуха почти не отличается от единицы, влияние воздуха на распространение света практически незаметно.

Закон преломления света. Чтобы рассмотреть этот закон, введём определения. Угол между падающим лучом и перпендикуляром к границе раздела двух сред в точке излома луча назовём углом падения ( a ). Аналогично, угол между преломлённым лучом и перпендикуляром к границе раздела двух сред в точке излома луча назовём углом преломления ( g ).

При преломлении света всегда выполняются закономерности, составляющие закон преломления света: 1. Луч падающий, луч преломлённый и перпендикуляр к границе раздела сред в точке излома луча лежат в одной плоскости. 2. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления – постоянная величина, не зависящая от углов:

n – относительный показатель преломления
a – угол падения луча
g – угол преломления луча

Применяют и качественную трактовку закона преломления света: при переходе света в оптически более плотную среду луч отклоняется к перпендикуляру к границе раздела сред. И наоборот.

Принцип обратимости световых лучей. При отражении или преломлении света падающий и отражённый лучи всегда можно поменять местами. Это означает, что ход лучей не изменится, если изменить их направления на противоположные. Многочисленные опыты подтверждают: при этом «траектория» хода лучей не меняется (см. чертёж).

Опубликовано в разделах: 9 класс, Введение в оптику

Еще статьи в этой категории:

  • Спектры и спектральный анализ
  • Дисперсия света и цвета тел
  • Оптические приборы
  • Формула тонкой линзы
  • Собирающие и рассеивающие линзы
  • Плоские и сферические зеркала
  • Отражение света
  • Прямолинейное распространение света

Источник: questions-physics.ru

Преломление сладкого: занимательный опыт с лазером

Лазерный луч – самая идеальная прямая, с которой мы имеем дело. Но даже его можно сбить с траектории и заставить изогнуться дугой.

Роман Фишман

Преломление сладкого: занимательный опыт с лазером

В однородной прозрачной среде, будь то воздух, вода, стекло или космический вакуум, свет распространяется прямолинейно. Однако при переходе из одной среды в другую он преломляется, меняя направление в зависимости от разницы в их оптической плотности.

0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Красивый, четкий угол преломления на границе воздуха и воды хорошо заметен и знаком даже школьникам. Но если оптическая плотность будет меняться не так резко, то и луч начнет изгибаться постепенно, дугой. На движение луча в воде влияют растворенные в ней вещества, и чем более «густую» взвесь мы используем, тем сильнее будет преломление. Именно это нам и нужно: если дать жидкости отстояться, то само притяжение Земли создаст в ней градиент – постепенное возрастание концентрации и плотности раствора сверху вниз. Останется лишь поднести лазер.

0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Мы взяли вытянутый узкий аквариум, в котором путь луча будет достаточно длинным. Дно его полностью покрыли сахаром, выложив слой кубиков рафинада. Затем осторожно влили воду, стараясь, чтобы жидкость почти не перемешивалась. Другой вариант постановки этого опыта рекомендует использовать сахар-песок из расчета 250 граммов на 3 литра воды.

Аквариум оставили в тихом, спокойном месте на сутки: за это время сахар полностью разошелся сам по себе, причем концентрация молекул у дна оказалась выше, чем ближе к поверхности. Важно не тревожить жидкость, не трясти и не переносить аквариум с места на место.

0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Приставив лазерную указку к боковой стенке аквариума, мы увидели луч, частично рассеивающийся при движении через раствор. Светили под небольшим углом к горизонтали и, опуская лазер все ниже, увидели, как градиент плотности заставляет его изгибаться. Отразившись от нижней поверхности стекла, луч снова вернулся в жидкость и пошел дальше второй симметричной дугой.

0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Загрузка статьи.

Источник: www.techinsider.ru

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Про Аквариум