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没有经验的游泳者

查字典物理网 2012-12-29

没有经验的游泳者常常由于只是忘记了光线折射原理所引起的一种奇异的后果，而遭到很大的危险：他们不懂得，折射会把一切浸在水里的物体提得好像比它真正的位置高。池塘、河流以及每一个蓄水池的底部，在人的眼睛看来都差不多比它的真正深度浅了1／3。人们如果把这种假相当做真相的话，往往就会陷入危险。关于这一点，儿童和一切身材不高的人特别应当知道，因为他们把水的深度估计错了，就更有发生生命危险的可能

原因就在于光线会折射。这种底部看来似乎是升高了的现象，同一半浸在水里的茶匙看上去好像是折断了的现象（图257），可以用同一个光学定律来解释。你可以就在自己的桌子上检验这种现象。

让同学们这样围着桌子坐下，使他们看不见放在他们面前的一个盆子的底。在盆底上放一个钱币，这个钱币因为有盆壁挡着。大家当然也不能看到（图258）。现在请你的同学们别转动头，定睛看你向盆里注水。这时候就会发生一件出乎意料的事情：你的同学们忽然都看到了钱币！把盆里的水汲掉以后，盆底和钱币重新又下沉了。

图259说明这是怎么一回事。盆底上m这块地方，在观察者（他的眼睛在水上面的A点）看来，位置好像是升高了：光线受到折射以后，从水里进入空气的光线会像图上所指的路线进入眼睛，而眼睛却在这些线的延长部分上，也就是在m的上面看到这部分的盆底。光线的进路越斜，m的位置就越高。这就是为什么我们从小船上看平坦的池底的时候，常常会觉得直接在我们下面的那一部分池底最深，而四周就越远越浅。

所以池底在我们看来似乎是凹形的。反过来，我们如果能够从池底来看跨在池面上的桥，那我们就会以为它是凸形的（像图260那样；至于摄成这张照片的方法，我们以后再讲）。在这里，光线是从折射率比较小的介质（空气）走进折射率比较大的介质（水），所以得到的效果就和光线从水进人空气的时候相反。由于同样的原因，站在养鱼缸前面的一排人，在鱼看来也应当不是笔直的一排，而是成弧形的，这个弧形的凸处向着鱼。至于鱼到底是怎样看东西的，或者说得更准确一些，鱼如果有人的眼睛，它们应当怎样看东西，这我们在后面再谈。

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