在物理教科書中,水池中的物體折射后的像的位置畫的不準確,多年來始終如此,如人民教育出版社出版的義務(wù)教育課程標準實驗教科書《物理》八年級上冊第48頁,圖2.4-4,現(xiàn)把它定為圖1。由于光的折射水中的物體的準確位置應(yīng)該在物體的實際位置的正上方,所以,圖1中魚的像不在魚的實際位置的正上方是不準確的,魚的像的準確位置應(yīng)該在魚的實際位置的正上方,如圖2。
從圖3水中直立的筷子和圖4中水平的筷子的像就可以證實這一點,圖3中水中直立的筷子的像仍然在直立的筷子所在的直線上;圖4中水中的水平的筷子的像在水平的筷子的上方。圖3和圖4合起來足以證實物體的像的準確位置應(yīng)該在物體的實際位置的正上方。
水池中的物體折射后的像的位置為什么在物體實際位置的正上方,以圖5中的A點為例加以證明。
從物點A發(fā)出的兩條射線,一條為AD垂直于水面向上,另一條為AB傾斜于水面向上,折射后為BC,AD的反向延長線和BC的反向延長線的交點為點A′,A′一定在AD上,且在A點的上方。根據(jù)物體折射后像的確定方法既從物點A發(fā)出的兩條射線的反向延長線的交點為物點A的像點,可知點A′就是物點A的像點,所以A′一定在A點的正上方。根據(jù)上述說明,可以得出水中的物體折射后的像的位置應(yīng)該在物體實際位置的正上方。
同樣可以證明,從水池中看水池上面的物體像的位置在也物體實際位置的正上方,下面以圖6中的A點為例加以證明。
從物點A發(fā)出的兩條射線,一條為AD垂直于水面向下,另一條為AB傾斜于水面向下,折射后為BC,AD的反向延長線和BC的反向延長線的交點為點A′,A′一定在AD上,且在A點的上方。根據(jù)物體折射后像的確定方法既從物點A發(fā)出的兩條射線的反向延長線的交點為物點A的像點,可知點A′就是物點A的像點,所以A′一定在A點的正上方。根據(jù)上述說明,可以得出水池外的物體折射后的像的位置也應(yīng)該在物體實際位置的正上方。
總之,無論水池中還是水池外的物體折射后的像的位置都應(yīng)該在物體實際位置的正上方。