Trong nước, bạn có thể thấy rõ mọi vật không?

Khi bơi lặn, bạn tưởng rằng chỉ cần nước trong suốt là nhìn mọi vật ở dưới nước cũng sẽ rõ ràng như trong không khí vậy. Bạn nhầm rồi! Nếu không muốn trở thành mù dở, bạn phải là người cận thị nặng mới thể thấy rõ mọi vật dưới "thuỷ cung".

Nhưng, hãy nhớ lại bệnh mù của người vô hình. Chúng ta thấy sở dĩ người vô hình không nhìn thấy các vật là vì chiết suất của mắt người đó bằng chiết suất của không khí. Hết thảy những điều kiện khi chúng ta ở dưới nước rất gần với những điều kiện của "người vô hình" khi ở trong không khí. Nhìn những con số dưới đây chúng ta sẽ càng thấy rõ hơn. Chiết suất của nước là 1,34 mà chiết suất của các môi trường trong suốt của mắt người là:

Bạn thấy rằng chiết suất của thủy tinh thể chỉ lớn hơn chiết suất của nước có 1/10, còn chiết suất của các phần khác trong con mắt của chúng ta thì đều bằng chiết suất của nước. Do đó ở dưới nước, tiêu điểm mà ánh sáng hình thành ở trong mắt người sẽ ở rất xa về phía sau võng mạc, cho nên ảnh hiện trên võng mạc nhất định sẽ rất mờ, làm cho người ta rất khó nhìn rõ những cái cần nhìn. Chỉ có những người cận thị nặng mới có thể nhìn thấy những vật ở dưới nước tương đối bình thường.

Nếu bạn muốn hình dung xem những vật nhìn thấy ở dưới nước ra sao, xin hãy đeo những kính phân kỳ mạnh (thấu kính hai mặt lõm); khi ấy, tiêu điểm do những tia sáng bị khúc xạ vào trong mắt sẽ hình thành ở rất xa võng mạc, kết quả là khi bạn nhìn xung quanh (dĩ nhiên ở trong không khí), bạn sẽ thấy một cảnh tượng mơ hồ không rõ nét.

Thế thì ở dưới nước, con người có thể nhờ vào những kính chiết quang mạnh để nhìn rõ các vật được không?

Những loại kính làm bằng thủy tinh thông thường ở đây không thích hợp; chiết suất của thủy tinh thường là 1,5 nghĩa là chỉ lớn hơn chiết suất của nước (1,34) chút xíu. Những kính như thế khúc xạ ánh sáng ở dưới nước rất yếu. Cần phải sử dụng loại thủy tinh đặc biệt, có năng suất chiết quang cực mạnh, có chiết suất xấp xỉ bằng hai. Ở dưới nước, với loại kính này ta có thể nhìn tương đối rõ.

Bây giờ thì chúng ta có thể hiểu rõ, tại sao thủy tinh thể của cá lại lồi ra một cách đặc biệt: nó hình cầu, chiết suất của nó là chiết suất lớn nhất trong hết thảy những động vật mà ta biết. Nếu không thế, những loài cá sống trong những môi trường trong suốt, có năng suất chiết quang cực mạnh, thì có mắt cũng như không.