Refrakcja

Refrakcja to zmiana kierunku fali podczas przejścia z jednego ośrodka do drugiego.

Refrakcja

jest zasadniczo zjawiskiem powierzchniowym, opartym o prawa zachowania energii i pędu. Ze względu na zmiany ośrodka, prędkość fazowa fali zmienia się , ale jej częstotliwość pozostaje stała . Najczęściej to obserwuje się, gdy fala przechodzi z jednego ośrodka do drugiego pod dowolnym kątem innym niż 90 ° C lub 0 °.

Załamania światła jest powszechnie znanym zjawiskiem, ale każdy rodzaj fali może ulec refrakcji gdy zmienia ośrodek , na przykład fale dźwiękowe przechodzące z jednego środowiska do drugiego, lub gdy fale wody przemieszczają się do wody o różnej głębokości.

Refrakcji jest opisana przez prawo Snella, w którym stwierdza się , że dla danej pary ośrodków i fali jednej częstotliwości, stosunek sinusa kąta θ1 padania i kątem załamania θ2 odpowiada stosunkowi prędkości fazy ( V1 / v2) w dwóch mediach, lub równoważnie , w przeciwnym stosunku współczynników załamania dwóch ośrodków ( n2 / n1) :

Refrakcja a widzenie pod wodą

Chociaż refrakcja w różnych substancjach zachodzi w różny sposób, dla nurków najbardziej istotne jest załamywanie fal świetlnych na granicy między powietrzem i wodą. Pod wodą, dotyczy przede wszystkim załamanie podczas przechodzenia światła z wody, przez szkło do powietrza wewnątrz maski lub obudowy aparatu.

Na skutek refrakcji, przedmioty znajdujące się pod wodą są powiększone w stosunku mniej-więcej 4:3, można zatem powiedzieć, że woda przybliża przedmioty o 25% w stosunku do odległości rzeczywistej, lub powiększa je o 33% w stosunku do rzeczywistego rozmiaru.

To, czy pod wodą nurek postrzega obiekty jako znajdujące się bliżej, czy jako większe, zależy od tego, jak jego mózg interpretuje obraz. Wpływają na to parametry takie jak informacje na temat rzeczywistego dystansu, widoczność, znajomość środowiska oraz rodzaj obiektu który jest obserwowany.

Robienie zdjęć pod wodą

Generalnie, aparat do zdjęć pod wodą odbiera obraz w ten sam sposób, jak nurek w masce. Dlatego należy ustawiać ostrość na odległość pozorną, autofokus robi to automatycznie. Powiększenie wynikające z refrakcji zmniejsza kąt widzenia aparatu, powodując lekki efekt teleobiektywu. Dlatego większość podwodnych fotografów używa obiektywów o najkrótszej dostępnej ogniskowej, lub niekiedy stosuje się obudowy z portem kopułowym (dome port). Fale przechodzące pod kątem prostym, między dwoma ośrodkami, nie ulegają refrakcji. Z portem kopułowym na obiektywie, do którego światło zawsze dochodzi pod kątem prostym, efekt refrakcji jest eliminowany i możliwe jest zachowanie szerokiego kąta widzenia. Niepożądanym efektem portów kopułowych jest ustawianie punktu ostrości sztucznie blisko, jednak nie jest to duży problem, gdyż ostrość ustawia się w odległości pozornej.

zmarszczki świetlne

Innym efektem refrakcji pod wodą są poruszające się „zmarszczki” świetlne, dobrze widoczne na płaskim, piaszczystym dnie, których układ zmienia się wraz z układem fal na powierzchni. Różne części fal, przechodzących nad dnem, działają podobnie jak soczewki skupiające bądź rozpraszające - grzbiety fal skupiają promienie świetlne, tworząc na dnie jasne, przemieszczające się obszary, natomiast podstawa fali rozprasza światło tworząc na dnie cienie.

Żródła [1]

Encyklopedia Nurkowania Rekreacyjnego PADI