
Сообщение от
Ванинатха Васу дас
Если фонарик поместить в воду далеко в конце бассейна, а лучше даже яркий лазерный фонарик, то я допускаю, что мы можем увидеть подсветку воды у поверхности. Сам фонарик мы не увидим, если он находится от нас довольно далеко, на угловом расстоянии, превышающем 48 градусов от нашего надира (из-за явления внутреннего отражения). Но подсветку им воды рядом с нами мы, вероятно, можем увидеть, если вода не очень чистая – это будет отражённый свет от взвешенных частичек мути в воде, подобно тому, как мы видим в воздухе подсвеченные пылинки или капельки тумана.
Но в данном случае пример с фонариком некорректен. Фонарик поместили в воду, и луч от него идёт в воде, не пересекая границы со средой, имеющей другую оптическую плотность. И поэтому луч идёт прямо и не преломляется. А лучи Солнца на закате, рядом с терминатором (границей света и ночной тени), идут почти параллельно поверхности моря и заходят в воду, пересекают границу между воздухом и водой. При этом они преломляются. При угле падения, близком к 90 градусов от вертикали, угол преломления в морской воде будет равен 48 градусов от вертикали. То есть луч, почти параллельный поверхности, попав в воду, резко нырнёт вглубь, под углом, чуть большим, чем 45 градусов от вертикали (45 градусов – более знакомый и привычный для нас в быту угол, поэтому я округлил до него, чтоб было наглядно понятно). Ни о какой подсветке поверхности при таком крутом спуске луча вниз речи быть не может. Даже если под поверхностью 11 км глубина, как в Марианской впадине, то чуть больше, чем через те же самые 11 км от точки, где луч зашёл в воду, он упрётся в дно. Если вообразить, что вся планета состоит из воды и дна у океана нету, то путь, который должен проделать луч, идущий под углом 48 градусов от вертикали, представляет собой хорду от большого круга земного шара угловым размером 84 градуса (из суммы углов равнобедренного треугольника, образованного хордой и двумя радиусами шара, проведёнными к её концам, 180 градусов, отнимаем два раза по 48, получается – 84). Эта хорда по длине примерно на 40 процентов больше радиуса Земли. При такой длине пути лучи Солнца полностью меркнут в связи с явлением поглощения света водой.
Если рассмотреть лучи, которые падают в море, дальше от терминатора (границы света и ночной тени), например на расстоянии 40 градусов от терминатора, то они будут нырять вглубь при пересечении границы «воздух-вода» ещё под более крутым углом вниз. Угол падения в этом месте составит 50 градусов от вертикали. Угол преломления по закону Снеллиуса составит около 35 градусов от вертикали. То есть луч ныряет вглубь более круто, чем в районе терминатора. Путь этого луча в шаре, состоящем только из воды, представляет собой хорду размером около 110 градусов. И чем дальше от терминатора падают лучи, тем меньше угол падения и угол преломления отклоняются от вертикали, то есть тем круче и резче лучи Солнца уходят вниз под воду и тем длиннее их путь.
Поэтому не надо помещать фонарик под воду, надо поместить его над водой и пустить луч почти параллельно поверхности, под углом, например 89 градусов от вертикали. И мы увидим, что когда луч пересечёт границу "воздух-вода", он резко преломляется в сторону вертикали и уходит вниз под углом 48 градусов от вертикали.
Харе Кришна! Шри Шри Яшода Дамодара ки джайа!