Вопрос школьника
На поверхности воды плавает надувной плот размерами a ×b = 4 × 6 м. Небо затянуто сплошными облаками, полностью рассеивающими солнечный свет. На какой минимальной глубине под плотом может плавать маленькая рыбка, чтобы её не могли увидеть плавающие вокруг плота хищники?
Ответ от учителя
Для того чтобы рыбка не была видна хищникам, необходимо, чтобы её изображение не отражалось на поверхности воды. Для этого необходимо, чтобы глубина под плотом была больше, чем глубина, на которой происходит полное отражение света от поверхности воды.
Глубина, на которой происходит полное отражение света от поверхности воды, зависит от угла падения света и определяется законом Снелла-Декарта. Для случая, когда свет падает вертикально на поверхность воды, глубина полного отражения света равна половине длины волны света, то есть примерно 0,0005 м (или 0,5 мм) для видимого света.
Таким образом, чтобы рыбка не была видна хищникам, необходимо, чтобы глубина под плотом была больше, чем 0,0005 м. Однако, чтобы рыбка была в безопасности, необходимо учитывать не только видимость её изображения на поверхности воды, но и возможность хищников обнаружить её по другим признакам, например, по движению воды или по запаху. Поэтому, для того чтобы рыбка была в полной безопасности, необходимо плавать на глубине, достаточной для того, чтобы её не могли обнаружить хищники по любым признакам.