潜艇在水下运行时，由于受到水面的阻挡，直接观察水面上的情况是比较困难的。为了解决这个问题，潜艇可以利用一种被称为“潜望镜”的装置来观察水面。潜望镜实际上是一种利用镜子的光学原理来改变光线路径的设备。
潜望镜的基本结构包括一个外壳、两块镜子以及一个观察口。其中，两块镜子通常放置成一定的角度，一般是45度角，这样能够将水面上的光线反射到潜艇内部的观察口，使艇员能够看到水面上的景象。当潜艇需要观察不同方向的情况时，可以通过转动潜望镜中的镜子来改变观察角度。
除了传统的机械式潜望镜，现代潜艇还可能采用电子潜望镜或光电潜望镜。这些潜望镜利用透镜和棱镜的组合，以及光电传感器和显示器，能够提供更清晰、更远距离的观察效果，并且可以集成更多的功能，如夜视、热成像等。
此外，潜艇还可以利用声纳系统来探测水面上的物体，通过分析回声来获取目标的信息，这也是一种间接观察水面的一种方式。
总之，潜艇通过潜望镜等装置，以及先进的电子设备，能够在水下有效地观察水面情况，这对于潜艇的作战和导航都至关重要。