Если бы мы жили под водой...

Если бы мы жили под водой…

   Если нырнуть в морскую или речную воду (лучше в летний солнечный день), открыть под водой глаза и посмотреть из воды наверх – то мы увидим серебристые блики, которые на некотором расстоянии от нас сольются в переливающийся  блестящий слой, будто к поверхности воды над нами кто-то прислонил серебряное зеркало. А.Беляев в своём произведении «Человек-амфибия» пишет: «Ихтиандр был без очков и поэтому снизу видел поверхность моря так, как она представляется рыбам: из-под воды поверхность представлялась не плоской, а в виде конуса,- будто он находился на дне огромной воронки… За конусом расстилалась блестящая поверхность воды, в которой, как в зеркале, отражались подводные предметы: скалы, водоросли, рыбы… Ихтиандр видел над водой безного рыбака, а в воде – только его ноги, а они снова отражались в зеркале водной поверхности».  Почему же это происходит?

   Познакомимся с этим оптическим явлением в физической лаборатории.

   Преломление лучей на границе раздела двух прозрачных сред полностью обратимо: когда луч переходит из более плотной среды  в менее плотную среду, тот он сильно отклонится от вертикали, чем первоначальный луч.

   Если луч из стекла в воздух направлять под всё большим углом к вертикали, то можно добиться такого положения, что преломленный луч сначала заскользит вдоль поверхности раздела двух сред, а затем и вовсе останется в стекле, начнёт отражаться обратно. Явление, при котором весь падающий свет отражается  в более плотную среду, называется полным отражением света.

   Явление полного отражения лучей от границы двух прозрачных сред сначала воспринималась просто как забавный оптический парадокс. Ведь мы привыкли к тому, что сильно отражать свет могут только хорошо отполированные металлы и блестящие плёнки, например, алюминия или серебра. И вдруг, соединив два прозрачных стекла, получаем поверхность, которая не на 89%, как алюминий, и не на 94%, как серебро, а на все 100% отражает солнечные лучи!

   В древние времена, когда ловцам жемчуга мешали серебристые блики и когда ещё не были открыты законы оптики, они интуитивно знали что надо делать: они набирали перед погружением в рот оливковое масло и на дне выпускали его изо рта. Плёнка масла растекалась по поверхности моря, яркость бликов резко уменьшалась, и ныряльщики гораздо лучше видели всё, что лежит на дне моря.

   Сейчас  можно объяснить эту находку с научной точки зрения: показатель преломления оливкового масла больше показателя преломления воды, а при переходе лучей из мене плотной среды в более плотную, полного отражения света не происходит даже при очень больших углах падения света. Обычное же отражение от границы вода – воздух или вода – оливковое масло совсем невелико, не больше 3-4 %. Поэтому блестящий слой на поверхности воды не образовывался и ловцы жемчуга хорошо видели жемчужные раковины.