从水里看岸上光折射图
为什么日出时刻真实的太阳位置是处在地平线之下？为什么光进入水里会被折射？折射率的微观起源是什么？10月14日12时，《张朝阳的物理课》第九十二期开播，搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐镇搜狐视频直播间，根据光在不同透明介质里的传播速度差异，通过分析光波波前得到了光的折射定律，然后借助由偶极子组成的整个平面为模型求出了偶极子平面在入射平面电磁波的影响下的辐射电场，并以此为基础求出了折射率的表达式。
首先，张朝阳介绍了不同透明介质里边的光速差异以及通过n=c/v来定义的折射率，其中v是介质中的光速。在光速差异的基础上，他分析了入射光与折射光各自的波前，并借助几何关系成功得到折射定律。然后，在折射定律的基础上，简单分析了为什么水底的物体的目视位置是高于它的真实位置的，以及为什么日出时分太阳的实际位置是在地平线之下的。
接着，张朝阳引入了无穷多个均匀分布的电偶极子组成的平面作为薄介质的模型，通过对整个平面的电子进行积分得到了介质后面的辐射电场的表达式。经过化简之后，辐射电场的式子中包含一个发散积分与一个无法直接求积的积分。为此，他将积分写成离散求和，然后通过矢量叠加与图形结合的方式说明了怎么求出这两个积分的近似值，最后成功得到辐射电场的不带积分的近似表达式。
最后，通过求出总的电场，并分析总电场的相位，张朝阳发现总电场可以等效地看成是以一个新波数在介质层中传播并在穿过介质后以原来的波数传播的电磁波的电场分量。借助这个新波数，求出了等效电磁波在介质中的传播速度，然后借助折射率的定义成功得到了折射率的表达式，并使用这个表达式简短分析了棱镜能够分解白色光的原因。
截至目前，《张朝阳的物理课》已直播九十余期，内容丰富、覆盖广泛，理论公式由浅入深、繁简交融。他先是从经典物理学开始，科普了牛顿运动定律等；而后从经典物理的“两朵乌云”说起，向近现代物理过渡，探讨了黑体辐射理论中的维恩公式、普朗克公式等知识。
此后逐步进入量子力学领域，从基础的薛定谔方程等理论内容，到氢原子波函数，再到气体定容比热的温度阶梯，并顺势讲解了热力学定律。接着回到了经典物理，推导出飞船运行轨迹，估算太阳的结构与性质以及中子星的自转速度，随后讲解了陀螺的进动，还计算出月球的潮汐高度。紧接着开始介绍狭义相对论的四维语言，并逐步过渡到了电磁学。
在搜狐视频打造知识直播平台的背景下，以演算物理为特色的《张朝阳的物理课》于2021年11月5日开播。每周周五、周日中午12时，张朝阳在搜狐视频上直播开讲物理。该课程注重从日常现象引入，通过一步一步详尽计算和硬核推导，理解自然界的基本规律。
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除了《张朝阳的物理课》外，在直播方面，搜狐视频正持续邀请各个科学领域的头部播主入驻，进行科普知识直播。复旦大学教授、科技部重点研发项目负责人赵斌，高中数学名师、《十年高考》数学科主编郑冬冬等带来“奇思妙想开学季”系列科学公开课；知名知识播主、地理教育专家雷亚鸣，浙江大学化学系博士后、蛟龙号首位大洋深潜女科学家唐立梅等带来“好奇一夏”系列直播，探索月球与大海；中国科学技术大学副教授李旭，中国科学院南京地质古生物研究所研究员冯伟民等开启趣味科普，与古生物进行跨越亿万年的生命对话。未来还将有更多知识播主入驻搜狐视频，一起互动玩转科学。
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乜家符4106潜入水中工作的潜水员看见岸上树梢位置变高了.如下图所示的四幅光路图中,哪一幅图能正确说明产生这一现 -
冯琪话18670413538 ______ 潜水员看岸上的树梢,所以入射光线应该来自岸上,故B、D不符合题意;根据光的折射规律,光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,故A不符合题意,C符合题意;故选C.
乜家符4106 潜入水中工作的潜水员看见岸上树梢位置变高了.如下图所示的四幅光路图中,能说明产生这一现象的是 -
冯琪话18670413538 ______[答案] C
乜家符4106光的折射 - --从水面上向水里看,发现水底变浅了,那么从水里向水面上看,得到什么结论呢? -
冯琪话18670413538 ______ 入射角>折射角,沿着光路走,所以实际看到的东西比入射光线的延长线还低,也就是说看到的是更深的东西,而我们以为看到的东西在光路延长线上,所以说“变浅了”;同理沿着光路逆回来,我们看到的是空气介质中比较浅的东西,所以“变深了”
乜家符4106从岸上看到水变______了,从水中看,岸上树变______了,这是光在水面发生______的结果. -
冯琪话18670413538 ______[答案] 从岸上看到水变浅了,从水中看,岸上树变高了,这是光在水面发生折射的结果. 故答案为:浅;高;折射.
乜家符4106如图是小明在岸上看到池底的光路图,请在图中标出光的传播方向. -
冯琪话18670413538 ______[答案] 物体反射的光从水斜射入空气时,发生折射,折射光线偏离法线,向水面偏折,我们看水中的物体时,认为光是沿直线传播的,所以看到的水中的物体在折射光线的反向延长线上,比物体的实际位置偏高得A′点,这是光的折射现象造成的;如下图所...
乜家符4106作图题(1)在图1中分别画出对应的折射光线.(2)如图2所示,岸边有一物体B,潜水员从水中能看见B的像B1,请作出一条眼睛能看到B1的折射光路图.(3... -
冯琪话18670413538 ______[答案] (1)通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图所示: (2)连接人的眼和B1,与水面交于一点O,O即为入射点,再连接人的眼与O、以及OB,最后标上箭头,如下图...
乜家符4106如图所示,一束光从空气斜射入水中在水面发生折射,请在图中画出这条光线的折射光线. -
冯琪话18670413538 ______[答案] 过入射点作法线,再根据光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角即可作图,答案见下图所示:
乜家符4106如图所示,一束光线从空气进入水中,画出折射光线的大致位置. -
冯琪话18670413538 ______[答案] 首先画出法线,然后根据折射规律画出折射光线.光从空气斜射入水中,所以折射角小于入射角.故答案为:
乜家符4106光从水或其它介质斜射入空气中时,折射光线(填“靠近”、“远离”)______法线,折射角______入射角,所以潜水员在水中看岸上的树变______了. -
冯琪话18670413538 ______[答案] (1)光从水或其它介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角; (2)树反射的光从空气进入水中,发生折射,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,向下偏折,所以潜水员看到的树的位置比实际位置偏高. 故答案为:远离;大于...
乜家符4106如图所示,人在岸上感觉池底的A升高到A1,池水变“浅”了,请通过作光路图确定入射点的位置. -
冯琪话18670413538 ______[答案] 连接A1B与水面交于一点O,O点为入射点,连接AO,即为入射光线,由光的折射定律可知,从A点发出或反射的光线在水面发生折射,折射角大于入射角,眼睛逆着折射光线看上去,感觉池底的A升高到A1,池水变“浅”了.如图所示: