Какое положение (S₁ или S₂) может соответствовать истинному положению

Опыты Птолемея по преломлению светаДва закона геометрической оптики — закон прямолинейного распространения света и закон отражения света — были описаны знаменитым греческим ученым Евклидом, жившим в III в. до н. э. С помощью этих законов Евклид объяснил целый ряд наблюдаемых явлений, и в частности, отражение света от плоских и сферических зеркал.

Греческий астроном Клавдий Птолемей (около 130 г. н. э.) — автор замечательной книги, которая в течение почти пятнадцати столетий служила основным учебником по астрономии, — написал также книгу «Оптика», в которой описал, в частности, явление преломления света. С явлением преломления света Птолемей столкнулся, наблюдая звезды. Он заметил, что луч света, переходя из одной среды в другую, «ломается». Поэтому звездный луч, проходя через земную атмосферу, доходит до поверхности Земли не по прямой, а по кривой линии, то есть происходит рефракция. Искривление хода луча происходит из-за того, что плотность воздуха меняется с высотой.

| Чтобы изучить закон преломления, Птолемей провел следующий эксперимент. Он взял круг и укрепил на оси линейки l₁ и l₂ так, чтобы они могли свободно вращаться вокруг нее (см. рис. 1).

Эксперимент Птолемея был поставлен правильно, ученый получил достаточно хорошие численные значения для углов падения и преломления, однако закона он установить не сумел. В спокойной атмосфере наблюдают положение звезд, не находящихся на перпендикуляре к поверхности Земли в точке A, где располагается наблюдатель. На рисунке схематично показаны истинное и видимое положения для одной из звезд. Какое положение (S₁ или S₂) может соответствовать истинному положению звезды, а какое - видимому? Ответ поясните.