Как капля становится линзой
Капля воды выпуклая с обеих сторон, поэтому свет меняет направление дважды: при входе из воздуха в воду и при выходе обратно. Это называется преломлением. Из-за округлой формы капля собирает лучи примерно так же, как собирающая линза.
Луч от верхней части предмета после прохождения через каплю может оказаться внизу, а луч от нижней — наверху. Там, где лучи пересекаются, меняется порядок точек изображения: оно выглядит перевёрнутым. Чтобы это происходило, предмет должен находиться достаточно далеко от капли; совсем близкий объект может выглядеть иначе.
Почему изображение крошечное и искажённое
В обычной линзе кривизну и расстояния подбирают, чтобы получить резкое изображение. У капли нет такой настройки: её форма зависит от поверхности, а толщина и кривизна меняются от места к месту. Поэтому она показывает лишь небольшой участок окружения, причём часто с размытием и искажениями.
Роль играет и размер капли. Её фокусное расстояние — расстояние, на котором собранные линзой лучи сходятся, — обычно невелико. Так что предметы и фон должны оказаться в подходящих положениях относительно капли, чтобы изображение было заметно.
Если рассмотреть каплю на стекле или листе, она превращает окружающую сцену в крошечную перевёрнутую картинку. Меняется не сам мир вокруг неё, а направление лучей, по которым глаз получает изображение.
