Номер 653, страница 119 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Решение

Когда наблюдатель и рассматриваемый предмет находятся в одной и той же однородной среде (в данном случае, в воде), световые лучи от предмета к глазу наблюдателя распространяются по прямым линиям. В этой ситуации преломления света на границе двух сред, как это было бы при наблюдении из воздуха за предметом в воде, не происходит.

Воспринимаемый, или кажущийся, размер предмета определяется его угловым размером — углом, под которым лучи от крайних точек предмета входят в глаз наблюдателя. Поскольку лучи света в воде (от предмета к глазу) идут по прямой, так же как и в воздухе, угловой размер предмета при наблюдении с одного и того же расстояния будет одинаковым в обеих средах.

Однако стоит отметить важный физиологический аспект. Человеческий глаз устроен так, чтобы фокусировать свет, идущий из воздушной среды. В воде его преломляющая способность сильно падает, так как показатель преломления воды ($n_{воды} \approx 1,33$) очень близок к показателю преломления роговицы глаза ($n_{роговицы} \approx 1,37$). В результате глаз не может сфокусировать изображение на сетчатке, и все предметы под водой без специальных приспособлений (маски или очков) видны очень размыто и нечетко.

Таким образом, с точки зрения геометрической оптики, размеры предмета не изменятся, но с точки зрения физиологии зрения, восприятие объекта будет сильно затруднено.

Построение:

На рисунке показан ход лучей от предмета AB к глазу наблюдателя O. И предмет, и наблюдатель находятся в одной среде — воде.

Как видно из построения, лучи от крайних точек предмета (A и B) доходят до глаза (O) по прямым линиям. Угловой размер предмета $ \alpha $ остается таким же, каким он был бы и в воздухе. Таким образом, геометрически кажущиеся размеры предмета не изменяются.

Ответ:

Геометрические размеры предмета будут казаться такими же, как и в воздухе. Это связано с тем, что и наблюдатель, и предмет находятся в одной и той же среде (воде), поэтому свет распространяется от предмета к глазу по прямым линиям, и угловой размер объекта не меняется. Однако из-за особенностей строения человеческого глаза, который не приспособлен для фокусировки в воде, изображение предмета будет казаться очень размытым.