Для нахождения расстояния от поверхности воды до изображения источника света для наблюдателя в воде, мы можем использовать формулу линзы:

[\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i}]

где f - фокусное расстояние линзы, d_o - расстояние от источника света до линзы (воздуха), d_i - расстояние от линзы (воздуха) до изображения для наблюдателя в воде.

Так как воздух - воду - воздух можно считать, что лучи света проходят через прямые и воздушной среды. Значит, d_o можно рассчитать по формуле:

[d_o = d_i]

Используя данную формулу, мы можем найти, что d_o = 1,5 м. Подставляя этот результат в формулу линзы, мы найдем d_i:

[\frac{1}{f} = \frac{1}{1,5} + \frac{1}{d_i}]

[d_i = \frac{1}{\frac{1}{f} - \frac{1}{1,5}}]

Пусть фокусное расстояние линзы (воздуха) f = 1 м. Тогда:

[d_i = \frac{1}{\frac{1}{1} - \frac{1}{1,5}} = \frac{5}{2} = 2,5 м]

Таким образом, для наблюдателя, находящегося в воде, изображение источника света образуется на расстоянии 2,5 м от поверхности воды.