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光传播的五个基本定律

来源:baiyundou.net   日期:2024-08-25

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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史琳宏918平面单色光波的波动方程为e=0.2cos(100πt - y/4),求其振幅,波长,周期,波速,并判断波的传播方向 -
饶虞馥19662563194 ______[答案] 先化为标准式e=0.2cos((2pi(t/0.02-y/8pi)) 再比照e =Acos((2pi(t/T-y/入)) 所以 A=0.2m 入=8pi m T=0.02s u=入/T=400pi m/s 沿Y轴正向传播

史琳宏918电脑辐射传播原理是像声波还是光波?像光波就意味着直线传播路径拿金属板遮住就行 像声波那就挡不住 那更偏向于哪种? -
饶虞馥19662563194 ______[答案] 辐射既不是声波也不是光波(虽然光波从广义上来讲也是电磁波),而是电磁波,防辐射的衣服都是屏蔽电磁波的,有点的地方就会有电磁波,所以有电的地方就会有辐射,只是看辐射大不大而已

史琳宏918下列关于溶液和胶体的叙述,正确的是( ) -
饶虞馥19662563194 ______[选项] A. 溶液中溶质粒子的运动有规律,胶体中分散质粒子的运动无规律,即布朗运动 B. 溶液是电中性的,胶体是带电的 C. 一束光线分别通过溶液和胶体时,后者会出现明显的光带,前者则没有 D. 通电时,溶液中的溶质粒子分别向两极移动,胶体中的分散质粒子向某一极移动

史琳宏918太阳光的传播方向改变了什么? -
饶虞馥19662563194 ______[答案] 改变180度 传播方向是指原来的光线若没有平面镜时传播的方向与反射后传播的方向所形成的夹角.太阳光垂直射向地面,和它的反射光线,夹角为180度.

史琳宏918初二物理:光的反射定律有哪些? -
饶虞馥19662563194 ______ 五、光的反射 1、光源:能够自行发光的物体叫光源 2、光在均匀介质中是沿直线传播的 大气层是不均匀的,当光从大气层外射到地面时,光线发了了弯折(海市蜃楼、早晨看到太阳时,太阳还在地平线以下、星星的闪烁等) 3、光速 光在不同...

(编辑:自媒体)
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