既然在水里的时候,我们的眼睛几乎不折射光线,为什么潜水员在穿了潜水服之后就能看见了呢?他们戴的面具也不是凸玻璃,只是普通的玻璃而已。在凡尔纳的小说里乘坐“鹦鹉螺”号的几位乘客,透过潜水艇的窗户能否欣赏到水下世界呢?
这个问题不难回答。在没有戴潜水面具的时候,眼睛是与水直接接触的。戴上了潜水面具(或者坐在“鹦鹉螺”号的船舱里)之后,在眼睛和水之间间隔了一层玻璃和空气。这样,情况就变了,光线透过玻璃,进入空气,然后才进入眼睛(图)。依据光学原理,光线从水里以任何一个角度射到一块平玻璃上,在离开后都不会改变方向。但是光线从空气进入眼睛的时候,会发生折射——此时,眼睛就能和在陆地上一样看到东西了。解答这个疑问的关键就在这里。我们可以清楚地看到在鱼缸里游动的鱼,就很好地说明了这一点。
图 潜水员使用的空心平面透镜。光线MN投射到镜面,沿着MNOP方向前进。这种透镜就像一个聚透镜。