Озеро может казаться настолько прозрачным, что вода будто бы исчезает, хотя реальная глубина вполне способна поставить в тупик опытного дайвера. Этот зрительный парадокс рождается из действия двух незаметных факторов: того, как свет рассеивается в воде, и того, что именно находится на дне озера.
Чистая вода сильно поглощает красный свет и позволяет более коротким волнам проникать вглубь — этот процесс описывается коэффициентом поглощения и рассеянием Рэлея. Когда взвешенных частиц мало, обратное рассеяние также невелико, поэтому большая часть света продолжает идти вниз, а не отражается обратно к поверхности. При слабом волнении верхний слой воды ведёт себя как отполированная оптическая граница, действуя скорее как прозрачное окно, чем как зеркальная поверхность. Для наблюдателя основной световой сигнал в такой ситуации идёт от дна озера, а не от водной толщи, и сама вода визуально как бы перестаёт существовать.
Второй важный регулятор — состав донных осадков. Крупнозернистые минеральные частицы, которые плотно лежат на дне, создают низкую мутность и ограничивают рассеяние по типу Ми в вышележащем слое воды. Напротив, мелкий ил или органические остатки увеличивают количество взвешенного вещества и превращают тот же водоём в мутный, молочно-белый или зеленоватый. Там, где осадки плотные, светлые и не взмучены, от дна отражается больше света, и камни с водной растительностью прорисовываются особенно чётко и контрастно. Глубина не стирает эту картину; она лишь делает её тусклее, по мере того как фотоны поглощаются по пути вниз и обратно вверх. В итоге глубокая зона воспринимается как мелководье, потому что сама вода почти не даёт зрительных подсказок о своём присутствии.
loading...