Question

圖所示是一個(gè)人在清晨眼望地平線時(shí)，看到日出的情景，圖中虛線所示為大氣層與真空的界面(信息：水平線的延長(zhǎng)線與大氣層交點(diǎn)處的半徑是界面上的法線)。請(qǐng)問：

　

(1)觀察者看到的“太陽”是太陽本身嗎？如果不是，請(qǐng)畫出太陽的大概位置，并說出你的根據(jù)。

(2)如果沒有大氣層，日出會(huì)推遲還是提前。

Answer 1

答案：略
解析：

(1)不是太陽本身，而是太陽通過大氣折射形成的虛像。如圖所示，當(dāng)太陽還在地平線下方時(shí)，它發(fā)出的光線到達(dá)大氣層時(shí)，將會(huì)發(fā)生折射。光線進(jìn)入大氣層時(shí)將向法線偏折，也就是由斜向上傳播變?yōu)樗�平傳播，從而進(jìn)入人的眼睛。人逆著光線看去，就看到了太陽在地平線上升起。 (2)如果沒有大氣層，光線不會(huì)發(fā)生折射，日出會(huì)推遲。 解：觀看日出時(shí)，進(jìn)入我們眼睛的光線在地平線上，但太陽發(fā)出光線要從茫茫太空穿過大氣層到達(dá)地面，光從真空射入大氣層時(shí)，光線將會(huì)發(fā)生折射，所以射入我們眼睛的光線實(shí)際上是折射光線，但我們眼睛對(duì)于光線的偏折是覺察不出來的，眼睛接收到光線后會(huì)沿著光線反向延長(zhǎng)線成像，可以推論，我們看到的日出位置并非是太陽真實(shí)的位置。由于已知折射光線，根據(jù)折射規(guī)律可以初略確定入射光線，這樣能大致畫出太陽的實(shí)際位置。