Opgave
Een videocamera is in verband met zwemwedstrijden op de bodem van het zwembad geplaatst. De lens bevindt zich 2,00 m onder het wateroppervlak.
Het wateroppervlak lijkt wel een spiegel, op een cirkel na, recht boven de omhoog gerichte camera.
- Bereken de diameter van deze cirkel.
- Maak duidelijk wat je uitrekent aan de hand van een tekening.
Uitwerking
Op de plaatsen waar het wateroppervlak een spiegel lijkt is totale terugkaatsing. Dit komt voor bij een overgang van een optisch dicht medium naar een optisch dunne stof. Het treedt op als de invalshoek groter is dan de grenshoek. Er geldt: sin g = 1/n.
Dus in dit geval met de brekingindex van water n = 1,33 geeft dat een grenshoek van 49 °. Lichtstralen met invalshoeken groter dan 49 ° worden dus gespiegeld en stralen met i kleiner dan 49 ° breken gewoon.
• Zie plaatje.
• De straal van de cirkel is r:
