Vì sao giọt nước bám trên kính có thể làm chữ méo khác một lớp nước phẳng phủ đều?

Giải thích nguyên lý

Giọt có mặt cong nên hướng pháp tuyến thay đổi từ điểm này sang điểm khác. Nó có thể bẻ các tia từ cùng một vùng chữ theo những hướng khác nhau và tạo tác dụng giống một thấu kính nhỏ. Lớp phẳng đều có hình học mặt khác, không tự cho cùng ảnh biến dạng.

Ví dụ và phân tích

Hình một chữ sau tấm kính phẳng, một giọt lồi bám ngoài làm các tia đi qua vùng giọt khác tia đi qua vùng khô. Không coi mọi giọt phóng đại cùng một tỷ lệ vì độ cong và khoảng cách thay đổi.

Cách kiểm tra

Quan sát chữ in qua tấm nhựa trong có một giọt nước sạch do giáo viên chuẩn bị. Không nhỏ nước lên màn hình hoặc thiết bị điện. Theo từng tia qua bề mặt cong trên hình, không coi hình chữ méo là chữ thật đã biến dạng.

Ứng dụng

Bài giúp giải thích việc nhìn qua cửa có giọt nước khác nhìn qua cửa khô hoặc ướt đều. Dấu vết quang học có thể nằm ở lớp nước ngoài, không phải khuyết tật của toàn tấm kính.

Điều kiện và giới hạn

Mô hình định tính, không tính tiêu cự một giọt bằng hình vẽ. Giọt quá nhỏ, rung, dính bụi hoặc nhiều giọt chồng nhau cho hình phức tạp hơn; không suy một kết quả cho mọi cửa kính.

Đọc hình

Chữ phía sau tấm kính được nhìn theo tia qua vùng khô và vùng có giọt lồi; pháp tuyến trên giọt thay đổi theo điểm gặp.

Học tiếp

Thấu kính hội tụ và phân kỳ nhận biết bằng hình dạng nào Khúc xạ ánh sáng là gì ở mặt nước