请借助带标签的光线图解释为什么部分浸入水中的铅笔看起来在水面处弯曲。说明如果用另一种光学密度比水大的液体代替水,铅笔的弯曲程度会增加还是减少?请说明理由。
部分浸入水中的铅笔看起来在水面处弯曲,这是由于光线从水槽中的水进入空气时发生的折射。
在下图中,铅笔AO的BO部分浸在水中,看起来在B点弯曲。来自铅笔下端O的一束光OC从水中穿过空气发生折射,偏离法线,方向为CX。另一束光OD也发生折射,方向为DY。这两束折射光CX和DY反向延长后,似乎在I点相交。I点比O点更靠近水面。因此,铅笔末端O的虚像形成在I点。因此,在E位置的人眼看到铅笔的末端O在I点,所以铅笔看起来是弯曲的。
如果用另一种光学密度比水大的液体代替水,那么铅笔的弯曲程度会增加,因为光学密度更大的介质会引起更大的折射或光线更大的弯曲。
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