Стеклянные чечевицы под водой

Пробовали ли вы делать такой простой опыт: погрузить "увеличительное" (двояковыпуклое) стекло в воду и рассматривать через него погруженные предметы? Попробуйте,- вас поразит неожиданность: увеличительное стекло в воде почти не увеличивает! Погрузите в воду "уменьшительное" (двояковогнутое) стекло,- и окажется, что оно почти утратит свойство уменьшать. Если вы проделаете опыт не с водой, а с растительным маслом (например, кедровым), имеющим показатель преломления больший, чем стекло, то двояковыпуклое стекло будет уменьшать предметы, двояковогнутое - увеличивать их!

Вспомните, однако, закон преломления лучей света,- и эти чудеса не будут удивлять вас своей необычайностью. Двояковыпуклая чечевица увеличивает в воздухе потому, что стекло преломляет свет сильнее, нежели окружающий ее воздух. Но между преломляющей способностью стекла и воды разница невелика; поэтому если вы поместите стеклянную чечевицу в воду, то лучи света, переходя из воды в стекло, не испытают большого отклонения. Оттого-то под водой увеличительное стекло гораздо слабее увеличивает, чем в воздухе, а уменьшительное - слабее уменьшает.

Рис.111. Очки для ныряющих состоят из полых плоско-вогнутых линз

Растительное же масло преломляет лучи сильнее, чем стекло, и потому в этой жидкости "увеличительные" стекла уменьшают, а "уменьшительные" увеличивают. Так же действуют под водой и полые (вернее, воздушные) линзы: вогнутые увеличивают, выпуклые - уменьшают. Очки для ныряющих представляют собой именно такие полые линзы (рис.111). Луч MN, преломляясь, следует по пути MNOP, удаляясь внутри линзы от перпендикуляра падения и приближаясь к нему (т. е. к OR) вне линзы. Поэтому полая линза действует как увеличительное стекло.