原题:水下有一物体B,观察者在B正上方A处观察B.B与水面距离为H,水的折射率为n.求观察者观察到B距水面距离为多少?

问题描述:

原题:水下有一物体B,观察者在B正上方A处观察B.B与水面距离为H,水的折射率为n.求观察者观察到B距水面距离为多少?
H/n
请看图.
左侧为我的解法,右侧为老师/答案的解法.
两种解法都能得到正确答案.
我实在不能理解为什么老师和答案都用右侧的解法.
他们为什么有2个不同的观察点、为什么将观测物当做质点?
我认为观察者是不动的,以很小的眼睛观察,应把观察者的眼睛当做质点,不能把观测物当质点.由于物体不被当做质点,物体表面不同地方“发出”的光线折射后以不同的方向射到眼睛,极多的方向各异的光线才组成了人观察到的画面.
我究竟错在哪里?亦或是老师错了?
求指教!
1个回答 分类:物理 2014-12-07

问题解答:

我来补答
物体被当做质点是默认的.否则,将是一个中心散射的问题,我们观察到的物体的各个部分的位置都不一样,也就无所谓什么“物体的正上方”了.
由于物体是质点,我们的眼睛再小也是有一定长度的,如果眼睛也当成质点,是不会有光线的反向延长线的交点的,也就不能确定物体的位置,因为只有线相交才有确定点的可能.如果眼睛、物体同时是质点,眼睛在物体正上方,那么物体可以再这条垂直线上的任何一点.
综上所述,答案上对这个问题的简化和模型建构比较而言是更为合理的.
另外不得不说的是,我没有看懂你的解法.我不知道你的眼睛确定出的物体的位置在哪里,我也无法用你的图解出正确答案.如果能够赐教的话,我将十分感谢.
再问: 懂了,原来是同一点射到眼睛的不同处得到多组光线,大脑处理后认为点在线的反向延长线交点处,于是确定了像的“位置”(尽管不是真实位置)。 我原来的思考确实有漏洞。
 
 
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