Нарисуй продольный срез через оптическую ось и отметь среды по обе стороны от линзы; проследи, как меняется направление лучей при переходе воздуха→вода.

Запиши для тонкой линзы параксиальное соотношение между объектным и изображённым расстояниями в тех случаях, где обе стороны линзы в одной среде, и учти, что при переходе луча через плоскую границу действует закон преломления (на уровне малых углов).

1. Предположи, что без границы вода/воздух изображение для предмета в воздухе оказалось бы в некоторой точке на расстоянии и запиши стандартную формулу линзы для и .
2. Учти влияние плоской границы: в параксиальном приближении свяжи реальные расстояния и через показатель преломления (получи соотношение между и ).
3. Аналогично запиши уравнение для предмета в воде на расстоянии и соответствующего изображения на расстоянии , используя тот же фокус линзы в воздухе и корректировки из-за границы.
4. Собери полученные уравнения в систему и вырази из этой системы.