《对球面大气折射的研究》由会员分享,可在线阅读,更多相关《对球面大气折射的研究(3页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、对球面大气折射的研究马国梁( 章丘一职专 山东 济南 250200 )摘要:建立了光在球面大气中折射的极坐标方程,分析了在不同发射角下光的折射规律.关键词:大气折射1、光在球面大气中的折射方程在平面平行介质中,当大气折射率只在垂直方向上变化时,费马原理的微分形式是 dn(y) y = 0 (1) 而在同心球面介质中,当大气折射率只在半径方向上变化时,应用费马原理可推得光线连续折射所遵循的微分方程是dn r sin = 0 (2)其中 n = n(r ) , 为光线与半径方向的夹角。因而得 n r sin= n。r。sin 。 (3)设 折射光线的极坐标方程是 r = r() (4)3、实例分析
2、在地球上,当 n。= 1.0002926 r。= 6380 km H = 8 km 时因大气折射率随高度增加变化的速率太小,所以在地面以上当 d (nr) / dr = 0 时无解。故通常不会发生蜃景折射;所能发生的都是穿透折射。特别是当 。= 90、 r 时,由(6)式算得的 为最大。计算公式为将有关数据代入此式并积分得= 90.66= 90+ 39.639.6是地平线光从发射点到达无穷远处时的弯折角,当然由于光路的可逆性,所以它也是光线从无穷远处到达地平线时所弯折的角度。例如我们在东方地平线方向所看到的第一缕阳光即是这样的。实际观测结果证明,太阳每日提前生起的角度与上述理论计算值基本上是相符的。参考文献:1 尹增谦等.渐变折射率介质中光线路径的数值计算J .大学物理.2000.3(3):8-10.2集体编.中国大百科全书(天文学卷)M.北京.中国大百科全书出版社.1982. 42- 43.作者简介:马国梁(1959) ,男,山东济南人,章丘一职专中教高级物理教师.