Hvorfor dit strå ser ud til at være bøjet i vand:Lysets refraktions fysik

Miragec/Getty Images

Har du nogensinde bemærket, at et sugerør ser bøjet eller knækket ud, når du ser på det gennem et glas vand? I virkeligheden er halmen helt lige; illusionen opstår fra lysbrydningens fysik.

Lys bevæger sig med forskellige hastigheder i forskellige medier. Den bevæger sig hurtigst i luft, langsommere i vand og langsomst i glas. Når lys støder på en grænse mellem medier med forskellig tæthed, ændres dets hastighed, hvilket får lysstrålerne til at bøje. Denne bøjning eller brydning forvrænger det billede, vi ser af genstande nedsænket i vand.

Når du ser et sugerør i et klart glas vand, passerer lysstrålerne, der reflekterer fra halmen, først gennem vandet og derefter gennem glasset, før de når dine øjne. Ændringen i hastighed ved hver grænseflade bøjer strålerne, hvilket får halmen til at se forskudt ud, som om den er knækket eller bøjet. Effekten er stærkest nær vand-luft-grænsefladen.

Brydning forklarer også, hvorfor den nedsænkede del af halmen ser forstørret ud. Bøjningen af lys omkring sugerøret og krumningen af glasoverfladen får billedet til at forstørre, på samme måde som et forstørrelsesglas fungerer.

Lysbrydning kan vende billeder

Mange hverdagsgenstande – blyanter, linealer, køkkenredskaber – vil se forvrængede ud, når de ses gennem vand. Selv større genstande, som en poolskimmer, kan blive påvirket. Disse dagligdags eksperimenter illustrerer, hvordan brydning ændrer vores opfattelse.

For en simpel demonstration skal du fylde et glas med vand og placere et stykke papir med to identiske pile - en over og en under vandlinjen - omkring 4 til 5 tommer fra glasset. Flyt papiret langsomt fra højre side af glasset. Når lyset passerer gennem vandet, vil pilen placeret over vandet synes at krydse over til venstre side, hvilket skaber et omvendt billede. Lysets bøjning får også pilen til at se større ud, end den faktisk er. Forøgelse af afstanden mellem papiret og glasset reducerer pilens tilsyneladende størrelse. Når papiret holdes mod glasset, vender pilen muligvis ikke om, men vil stadig virke forstørret og let forvrænget.

Prøv den samme opsætning med ord på papiret for at se, hvordan de bliver omvendt på grund af brydning.