Miragec/Getty Images
Har du någonsin märkt att ett sugrör ser böjt eller trasigt ut när du tittar på det genom ett glas vatten? I verkligheten är halmen helt rak; illusionen uppstår från ljusbrytningens fysik.
Ljus färdas med olika hastigheter i olika medier. Den rör sig snabbast i luft, långsammare i vatten och långsammare i glas. När ljus möter en gräns mellan medier med olika densiteter ändras dess hastighet, vilket gör att ljusstrålarna böjas. Denna böjning, eller brytning, förvränger bilden vi ser av föremål nedsänkta i vatten.
När du tittar på ett sugrör i ett klart glas vatten passerar ljusstrålarna som reflekteras från sugröret först genom vattnet, sedan genom glaset, innan de når dina ögon. Förändringen i hastighet vid varje gränssnitt böjer strålarna, vilket gör att halmen verkar förskjutet, som om det är brutet eller böjt. Effekten är starkast nära vatten-luft-gränssnittet.
Refraktion förklarar också varför den nedsänkta delen av halmen verkar förstorad. Ljusets böjning runt sugröret och glasytans krökning gör att bilden förstoras, liknande hur ett förstoringsglas fungerar.
Många vardagsföremål – pennor, linjaler, köksredskap – kommer att se förvrängda ut när de ses genom vatten. Även större föremål, som en poolskimmer, kan påverkas. Dessa vardagliga experiment illustrerar hur refraktion förändrar vår uppfattning.
För en enkel demonstration, fyll ett glas med vatten och placera ett papper med två identiska pilar - en ovanför och en under vattenlinjen - cirka 4 till 5 tum från glaset. Flytta papperet långsamt från höger sida av glaset. När ljuset passerar genom vattnet kommer pilen ovanför vattnet att verka korsa över till vänster sida, vilket skapar en omvänd bild. Ljusets böjning gör också att pilen ser större ut än den faktiskt är. Att öka avståndet mellan papperet och glaset minskar pilens skenbara storlek. När papperet hålls mot glaset kanske pilen inte vänder men kommer fortfarande att se förstorad och något förvriden ut.
Prova samma inställning med ord på papperet för att se hur de blir omvända på grund av brytning.
