Окно Снелла

Рыбы в «окне Снелля», вид из-под воды, за одной из рыб виден яркий свет солнца.

Окно Снелла — феномен, состоящий в том, что находящийся под водой наблюдатель, взглянув вверх, видит освещенный круг, за границами которого вода темнее. Если волнения на поверхности воды нет, то в этом круге будет виден надводный мир. За границами этой области будет видно только отражение подводных объектов. Угол обзора, под которым наблюдатель видит светлый круг, практически постоянный для разных глубин (глубина хорошей видимости, очевидно, ограничивается прозрачностью воды) и составляет около 90 градусов. Это оптическое явление обусловлено рефракцией света, попадающего в воду, и описывается законом преломления света. В этом законе нужно положить угол падения равным 90°, показатель преломления среды, из которой свет падает на границу раздела — равным показателю преломления воздуха (т. е. приблизительно 1). Для искомого угла $A \,$ тогда получаем формулу:

$A=2\arcsin 1/n \,$, где $n \,$ — показатель преломления среды, в которой находится наблюдатель

Подставив в эту формулу показатель преломления воды (приблизительно 1,33), можно получить теоретический угол обзора в 97,5°. На практике этот угол дополнительно зависит от различных факторов и поэтому бывает несколько меньше — около 90°.

В идеальных условиях рыба или человек, смотрящие вверх на поверхность из-под воды видят в освещённом круге все надводное полушарие от горизонта до горизонта — «окно Снелля» в результате преломления света на границе воздух-вода «сжимает» угол обзора 180° в угол обзора 97,5°.

См. также

• Внутреннее отражение

Литература

• Лансберг Г. С. Оптика. — М.: Наука. — Т. 1976.