Question

杯壁很薄的圓柱形玻璃杯中裝有多半杯水，將一只鋼尺豎直插入水中，鋼尺水下部分看起來比水上部分寬。如圖10(甲)所示，請解釋這個現象。[注：如果需要，可在俯視圖10(乙圖)上畫示意圖，以輔助說明。O為圓心]

Answer 1

輔助示意圖如圖所示。來自A點沿半徑方向射出的光線，出射光線方向不變；來自A點斜著射出的一條光線，出射光線遠離法線偏折；兩條出射光線反向延長線相交于A′點，A′是A的虛像，同理，B點成像于B′點，A′B′大于AB。所以，鋼尺水下部分看起來比水上部分大。

試題分析：人從杯子正面看裝水的玻璃杯，此時的玻璃杯相當于放大鏡，看到是尺子的正立放大的虛像。尺子的光從水中斜射入空氣中時會發生折射，可以從尺子的A、B點分別作兩條光從水斜射入空氣，作出折射光線，人眼看物體的像是逆著折射光看過去，是折射光的反向延長線的交點。