Flecha que cambia de dirección experimento casero

Sí, este es un experimento bonito y muy simple. Y la explicación igualmente.

De hecho, se trata del índice de refracción . El vaso visto desde arriba (vacío a la izquierda):

El índice de refracción$n$(o índice de refracción ) es una proporción material. Es la relación entre la velocidad$v$de luz en el material como en el vacío$c$:

Cada material tiene su propio valor,$n_{air}$,$n_{glass}$,$n_{water}$.

• Un rayo de luz de bajo a alto índice de refracción se dobla hacia adentro (el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo de refracción).
• Un rayo de luz de alto a bajo índice de refracción se dobla hacia afuera (el ángulo de incidencia es más pequeño que el ángulo de refracción).

Para aire$\to$vidrio la luz se dobla. para vidrio$\to$aire en el interior, se dobla hacia atrás. El rayo se desplaza un poco hacia un lado pero aún hacia ti. Misma situación pero opuesta cuando golpea el otro interior del vaso. El rayo vuelve a estar donde empezó.

Con agua en el vaso, por aire$\to$vidrio la luz todavía se dobla hacia adentro. para vidrio$\to$el agua se dobla aún más. Llegará al otro lado del cristal. Para agua$\to$vidrio se dobla un poco hacia atrás. para vidrio$\to$aire se dobla todo el camino hacia atrás. La dirección es la misma pero el rayo se desplaza hacia un lado.

El cambio de vidrio se cancela en cada lado. Pero el cambio en el agua no lo es.

Una lente convexa produce una imagen invertida. Si ponemos el objeto al doble de la distancia focal, la imagen es del mismo tamaño que el objeto pero al revés.

Esto es lo que está pasando en el video. Cuando el vaso está vacío, no actúa como una lente, por lo que la luz pasa directamente y vemos ambas flechas sin cambios. Cuando el vaso está lleno de agua, el vaso+agua actúa como una lente cilíndrica convexa , y esto produce una imagen invertida. El vidrio se ha colocado cuidadosamente de modo que el objeto esté al doble de la distancia focal del vidrio, de modo que la imagen invertida tenga aproximadamente el mismo tamaño que el objeto.