Question

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

　

(1)觀(guān)察者看到的“太陽(yáng)”是太陽(yáng)本身嗎？如果不是，請(qǐng)畫(huà)出太陽(yáng)的大概位置，并說(shuō)出你的根據(jù)。

(2)如果沒(méi)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(yáng)本身，而是太陽(yáng)通過(guò)大氣折射形成的虛像。如圖所示，當(dāng)太陽(yáng)還在地平線(xiàn)下方時(shí)，它發(fā)出的光線(xiàn)到達(dá)大氣層時(shí)，將會(huì)發(fā)生折射。光線(xiàn)進(jìn)入大氣層時(shí)將向法線(xiàn)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(xiàn)看去，就看到了太陽(yáng)在地平線(xiàn)上升起。 (2)如果沒(méi)有大氣層，光線(xiàn)不會(huì)發(fā)生折射，日出會(huì)推遲。 解：觀(guān)看日出時(shí)，進(jìn)入我們眼睛的光線(xiàn)在地平線(xiàn)上，但太陽(yáng)發(fā)出光線(xiàn)要從茫茫太空穿過(guò)大氣層到達(dá)地面，光從真空射入大氣層時(shí)，光線(xiàn)將會(huì)發(fā)生折射，所以射入我們眼睛的光線(xiàn)實(shí)際上是折射光線(xiàn)，但我們眼睛對(duì)于光線(xiàn)的偏折是覺(jué)察不出來(lái)的，眼睛接收到光線(xiàn)后會(huì)沿著光線(xiàn)反向延長(zhǎng)線(xiàn)成像，可以推論，我們看到的日出位置并非是太陽(yáng)真實(shí)的位置。由于已知折射光線(xiàn)，根據(jù)折射規(guī)律可以初略確定入射光線(xiàn)，這樣能大致畫(huà)出太陽(yáng)的實(shí)際位置。