2025年高考物理日出與蜃景
來源：網(wǎng)絡(luò)整理 2024-11-15 23:14:53
日出與蜃景
日出與蜃景都包含有一定的光學(xué)知識，但它們是有區(qū)別的。在應(yīng)用有關(guān)光學(xué)知識分析解釋這種光學(xué)自然現(xiàn)象時，要注意正確應(yīng)用相關(guān)的光理論。
一、光的折射與日出
光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，日出時太陽理應(yīng)恰好處于地平線時我們才能看到。但是，由于大氣層并非均勻，而是在地面附近稠密，空中稀薄，且越到高空越稀薄。因而，遠(yuǎn)在大氣層外的太陽光射入我們眼睛的過程，一路上傳播光的空氣介質(zhì)的折射率是逐漸增大的，因而太陽光一路折射使光線呈彎曲狀。
由于太陽光是不斷從折身率n較小的空氣層射向折射率較大的空氣層，因而折射角r要小于入射角I，使得光線前進(jìn)的總效果呈彎曲狀。又由于人們?nèi)粘Ｉ畹牧?xí)慣經(jīng)驗，總認(rèn)為光線是沿直線傳播的。因而，人眼總是逆著光線方向去尋找發(fā)光的物體，故認(rèn)為日出時太陽恰好處于地平線上，而非在地平線以下。由此看來，大氣層對太陽光的折射結(jié)果，使我們看到的日出要早一些，也就是看到的天體位置比實際置高一些。
二、光的反射與蜃景
無論是海面上的蜃景，還是沙漠上的蜃景，都是遠(yuǎn)處地面上的物體的光線經(jīng)大氣層反射進(jìn)入人眼的。因而和日出相比，它們的區(qū)別在于，日出“早出”現(xiàn)象是遠(yuǎn)在大氣層外的光線過大氣層后的一種光的折射現(xiàn)象，而蜃景現(xiàn)象是遠(yuǎn)處地面上物體的光線經(jīng)大氣層反射的一種光的反射現(xiàn)象。
對于海市蜃景，因海面處空氣溫度低，下層空氣的折射率比上層大，故來自遠(yuǎn)處物體上的光線是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，將發(fā)生全反射，使光路呈彎曲狀。人眼遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，好象在沿直線方向海面的的遠(yuǎn)處上空有物景存在。
沙漠蜃景，是因沙漠表面空氣因太陽照曬溫度高，下層空氣的折射率比小層小，故來自遠(yuǎn)處物體上的光線也是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，在地面附近發(fā)生全反射的結(jié)果。使人眼遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去好象在沿直線方向沙漠的遠(yuǎn)處有一池清水，甚至“水面”上景物倒立的像。
由此可見，日出與蜃景生產(chǎn)的條件和原因是不同的。學(xué)習(xí)中要注意區(qū)分分析它們所應(yīng)用的光學(xué)知識及處理方法。
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