第357章 物理国决理论考试_学神归来:从竞赛选拔开始免费阅读小说更新 首页

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第357章 物理国决理论考试

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副虹或霓(2级虹),它来自阳光在水滴内的两次反射。光线在水滴内还可能发生三次及以上的反射,并产生相应级次的虹。在自然界通常只能观察到1级虹和2级虹,更高级的次虹可以在实验室环境下呈现。

  考虑一个球形水滴,直径为102μm量级。如图1b,一根入射光线与球心确定一个平面,该平面与球形水滴表面相交形成一个圆(大圆),进入水滴的光线经折射、反射后的出射光都在此平面内。把光线在水滴内经过k(k=0,1,2,...)次反射后的出射光称为k级光,出射光相对入射光方向偏转的角度称为偏向角(见图1b)。

  (1)已知入射光线在水滴外表面上的入射角为i,空气和水的折射率分别为l和n。试求k级光的偏向角θk的表达式。

  (2)当一束单色平行光照射水滴时,不同入射角位置对应不同入射角(见图1c)。当入射角i变化时,k级光的偏向角θk有一极小值θkm,试求θkm及其对应的入射角ik的表达式。

  (3)由于色散,不同波长的光在水中的折射率n不同。对于确定的入射角i,试求k级光偏向角θk对折射率n的变化率dθk/dn与入射角i的关系式,并求当i取第(2)问中的ik时dθk/dn|i=ik的表达式。

  (4)图1c时单色平行光照射到水滴后出射的1级光示意图,在1级光偏向角极小值……

  (5)透过偏振片观察彩虹,可发现彩虹的光时偏振光。设入射到水滴的光为单色自然光,出射光中s偏振……

  (6)在某些条件下可观察到紧靠虹的边缘出现额外的彩色条纹,该现象称为“附属虹”,如图1d所示。试定性解释附属虹产生的原因。

  不愧是国决,仅第一道题,便如此繁琐。

  叙述很长,相当复杂,足有六小问。

  对考生们来说,这四十分显然不是能轻易拿的。

  苏云却丝毫没这种困扰。

  精神极度专注下,他快速浏览完第一道题所有问题,紧接着便进入头脑风暴。

  三分钟后,苏云拿起笔快速落下:

  解:(1)入射角为i,设折射角为r,由折射定律sin  i=nsin  r  ……①

  光

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