为什么星星眨眼睛是因为地球外层空气运动的结果?请问三楼 为什么大气不同区域的密度不同就会产生折射?请问四楼 为什么空气的疏密程度不同,就会引起的光线的折射?请问五楼 为什么

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/28 13:57:35
为什么星星眨眼睛是因为地球外层空气运动的结果?请问三楼为什么大气不同区域的密度不同就会产生折射?请问四楼为什么空气的疏密程度不同,就会引起的光线的折射?请问五楼为什么为什么星星眨眼睛是因为地球外层空气

为什么星星眨眼睛是因为地球外层空气运动的结果?请问三楼 为什么大气不同区域的密度不同就会产生折射?请问四楼 为什么空气的疏密程度不同,就会引起的光线的折射?请问五楼 为什么
为什么星星眨眼睛是因为地球外层空气运动的结果?
请问三楼 为什么大气不同区域的密度不同就会产生折射?
请问四楼 为什么空气的疏密程度不同,就会引起的光线的折射?
请问五楼 为什么光在不同密度的空气中传播的速度不同,就会有折射?

为什么星星眨眼睛是因为地球外层空气运动的结果?请问三楼 为什么大气不同区域的密度不同就会产生折射?请问四楼 为什么空气的疏密程度不同,就会引起的光线的折射?请问五楼 为什么
光在不同密度的空气传播,产生折射,简单说就是因为光在不同密度的空气中传播的速度不同,所以会有折射.即折射率n=sin i/sin r=c/v,所以与速度有关
下面是关于折射率的内容.比较复杂
光在到达密度不同的两层大气的分界面时,会发生传播方向的屈折,我们把这种现象称之为光的折射.光的折射遵从折射定律.
[绝对折射率]光从真空射入介质发生折射时,入射角i与折射角r的正弦之比n叫做介质的“绝对折射率”,简称“折射率”.它表示光在介质中传播时,介质对光的一种特征.
[公式]n=sin i/sin r=c/v
由于光在真空中传播的速度最大,故其他媒质的折射率都大于1.同一媒质对不同波长的光,具有不同的折射率;在对可见光为透明的媒质内,折射率常随波长的减小而增大,即红光的折射率最小,紫光的折射率最大.通常所说某物体的折射率数值多少(例如水为1.33,水晶为1.55,金刚石为2.42,玻璃按成分不同而为1.5~1.9),是指对钠黄光(波长5893×10-10米)而言.
[相对折射率]光从介质1射入介质2发生折射时,入射角θ1与折射角θ2的正弦之比n21叫做介质2相对介质1的折射率,即“相对折射率”.因此,“绝对折射率”可以看作介质相对真空的折射率.它是表示在两种(各向同性)介质中光速比值的物理量.
[公式]n21=sinθ1/sinθ2=n2/n1=v1/v2
光学介质的一个基本参量.即光在真空中的速度c与在介质中的相速v之比
真空的折射率等于1,两种介质的折射率之比称为相对折射率.例如,第一介质的折射率为n1,第二介质的折射率为n2,则n21=n2/n1称为第二介质对第一介质的相对折射率.某介质的折射率也是该介质对真空的相对折射率.于是折射定律可写成如下形式
n1sinθi=n2sinθt两种介质进行比较时,折射率较大的称光密介质,折射率较小的称光疏介质.
折射率与介质的电磁性质密切相关.根据电磁理论,εr和μr分别为介质的相对电容率和相对磁导率.折射率还与波长有关,称色散现象.折射率数据是对某一特定波长而言的(通常是对钠黄光,波长为5893埃).气体折射率还与温度和压强有关.空气折射率对各种波长的光都非常接近于1,例如空气在20℃,760毫米汞高时的折射率为1.00027.在工程光学中常把空气折射率当作1,而其他介质的折射率就是对空气的相对折射率.
介质的折射率通常由实验测定,有多种测量方法.对固体介质,常用最小偏向角法或自准直法;液体介质常用临界角法(阿贝折射仪);气体介质则用精密度更高的干涉法(瑞利干涉仪).
------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------
要说起光的折射,还是以波的形式来解释更为容易些.说起波大家很快会想到机械波,机械波是以物质为媒质传播的,其速度随物质密度的增大而增大,如果没有物质也就没有机械波了.而光波是一种电磁波,属于物质波,可以说是以真空为媒质传播的.光在真空中速度最快,光可以在许多物质中传播,那是因为在各种物质中都有真空的存在.比如相邻的两分子之间.实际上光在物质中的速度,主要还是取决于该物质的真空度.
在这里个人认为既然能把光说成物质波,那么也就能把机械波说成真空波.如果说物质波是微观粒子在真空中前进,那么也可以说真空波是真空在物质中前进.为了便于理解这里就举个二维的,水面上水波的例子吧.比如将一块石头扔入水中,在石头刚入水的刹那间,在其如水处会出现一个坑.这实际上就是水波的第一个波谷,很快这个坑又成了第一个波峰,而这时那第一个波谷也已经到了第一个波峰的周围,就这样水波向外传播了.如果这时水面上还飘着几片落叶,那么会看到落叶只是上下起伏而不会随着水波飘走.
光在物质中穿行时就是在不停的发生衍射,组成物质的分子对于光的波长来说是极小的,所以光可以轻易的绕过.说的在明白些就是,光的每一个波,都是由他前一个波中无数个子波相叠加而成的如,图A.如果波在前进中遇到了比他波长还小的障碍物,那么当波通过了这障碍物后,障碍物一边的波所发出的子波,只需前进不到半个波长的距离,就可以和障碍物另一边的子波相会,从而叠加在一起又组成一个新的波面,如图B.如果波在前进中遇到一个比他波长还小的小孔,那么此时通过小孔的就是波的子波.这就好比光通过分子间的距离.如果分子间的距离足够大,那么这物质就透明.如果不是那么大,那就看物质分子是否是有序排列了,如果是有序排列,那么衍射后的子波相叠加时也是有序的,物质就透明.如果是无序排列,那么衍射后的子波相叠加时也是无序的,物质就不透明.
光波在绕过物质分子后,其子波的相叠加也是会耽误时间的.这就好比我们平时常见的水波,在绕过小的障碍物后的刹那间,其障碍物前的水波要比别的地方的水波稍慢一点.光在物质中穿行时要绕过大量的分子,所以速度会变慢.关于这点惠更斯原理解释的非常好如图C,DE表示折射率分别是n1和n2的两种介质的分界面,一列平面波以入射角i1投射到界面上,波面OB上个点将依次到达界面DE上,当波面上B点以速度u1经过时间t到达界面上A点时,O点已经以速度u2到达u2×t的C点,i2为折射角,不难看出
AO×sini1=AB=u1×t AO×sini2=OC=u2×t 则sini1/sini2=u1/u2
一般情况物质能透过那种波长范围内的光,与其自己的分子排列有关.发生折射时波长越小的光折射率越大,对此如果用波来解释就是,波长小的光在绕过分子时受到的阻碍要大些,使其多耽误了一点点的时间.比如有A和B两束光,它们的波长分别是分子直径的五千倍与一千倍,当这两束光同时绕过分子时,A光只需走万分之一个波长,其两边的子波便能会合.而B光则要走万分之五个波长,其两边的子波才能会合.
在自然界中有许多晶体是存在双折射现象的 ,比如方解石、云母、和冰等.就拿方解石为例,将方解石放在有一小黑点的纸面上,从上方透过方解石会看到有两个像点,它们视位均有所提高,而且提高程度不同.让方解石在纸面上转动,还可以看到一个像点绕另一个像点转动.这说明射到方解石上的一条光线会在其中产生两条折射线.像这样一束光进入晶体后产生两束折射光的现象称为双折射现象.此外在对各种入射方向进行研究时,发现方解石中存在一个特殊方向,当光沿该方向传播时不发生双折射,晶体内的这个特殊方向称为晶体的光轴.进一步对对沿各种方向入射时的两束折射光进行研究后发现:在晶体内的两束折射光中,其中一束总是遵从折射定律,这束光称为寻常光,简称O光.另一束光在一般情况下,不但不与入射角在一个平面内,而且入射角和折射角的正玹之比也不是常数,它的折射角以及折射角所在平面与入射角所在平面之间的夹角,取决于入射光线的入射角和晶面的取向,这束光称为非常光,简称E光.E光在晶体内以不同方向传播时其速度也不同,沿光轴方向传播的E光和O光速度相等,均用Uo表示,在垂直于光轴的方向上E光速度用Ue表示,它与Uo只差最大,沿其他方向传播的E光速度介于Uo与Ue之间.在石英等晶体中UeUo,这类晶体称为负晶体.

你知道地球大气是不断运动中的。
所以大气的折射也会时刻变化,也就产生了星星眨眼的亮度变化

因为折射的缘故,就像海市蜃楼一样。大气不同区域的密度不同,于是产生了折射

地球外层空气运动,造成不同的折射,使你(你固定不动)时而看到时而看不到

我们所看见的夜空中闪烁的繁星,其实是与太阳一样燃烧着的巨大的气体火球,它们在几十亿千米外的外层空间向各个方向发射光线。光线在被我们看到前必须穿过地球大气层的不同空气层才能到达地球,光束边缘发出的光波要通过不同厚度的空气。这就造成光波到达地面时的不规则,使我们觉得星光在颤动。
我们看到的星星大多数都是银河系里的行星,因为行星本不发光,只有恒星照在它上面后,发生光的反射,我们看到的,实际是行...

全部展开

我们所看见的夜空中闪烁的繁星,其实是与太阳一样燃烧着的巨大的气体火球,它们在几十亿千米外的外层空间向各个方向发射光线。光线在被我们看到前必须穿过地球大气层的不同空气层才能到达地球,光束边缘发出的光波要通过不同厚度的空气。这就造成光波到达地面时的不规则,使我们觉得星光在颤动。
我们看到的星星大多数都是银河系里的行星,因为行星本不发光,只有恒星照在它上面后,发生光的反射,我们看到的,实际是行星的反射光线。恒星作为光源,光的亮度是一定的,而且是连续的。由于星星反射出的光线要经过地球稠密的大气层,才能射入人眼中。在高空气流不稳定,空气的疏密程度不同,大气层引起的光线的折射也不断发生变化,折射光线的不断变化,使人们眼睛感觉到星星在不断地闪烁。

收起