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猪头先生,请说明一下太阳大气折射计算中应注意哪些问题。
[楼主] 作者:逆子  发表时间:2002/10/07 22:47
点击:287次

猪头先生谈到:."太阳大气的折射“整个计算可以参考日冕物理学方面的专著,不超过中学生水平,结论非常简单,自己算出来以后就明白了。

逆子认为,这并不是中学生可以对付的问题。如果是给定的一个光学透镜,当一束光从透镜上的某处以一定的角度入射后,射出的偏角是多少,这是中学生可以推算出来的。对此我并无异议。而对于太阳大气的折射分折中,定性的研究就与上者不同,更不要说其定量的结果产生的偏差了。

对于光学透镜而言 ,它是由同一介质制成的。它的材料的密度相同,折射率相同。因为,如不是这样的话,它也就不可能成为光学透镜。而太阳大气对光线的折射与一个透镜相比就不同的。首先,光线所经过的路径上的介质密度不同。也就是说,光线从太阳大气中穿行时要经过不同密度的大气层。如同进入一个由不同材料制成的透镜。这样,光线的折射问题就不是中学生所能计算的问题了。

比如说在定量的推算中首先应掌握大气密度随垂直高度的分布情况。如对此资料不详,也就难以准确地推测其折射角。你是否认为太阳大气是密度分布是均匀的呢?如果真是这样的话,中学生是可以推算出一个结果的。肯定会否认大气折射对光线偏折的贡献,同时能说明弯曲时空的正确。是这样的吗? 不妨我教你一手,你先在纸上画一个太阳,然后再在太阳外画若干个同心圆。这些同心圆代表什么呢?这是最为重要的。每个同心圆代表一个不同密度的太阳大气。然后按你的想像来画一条通过太阳表面的光线。看看此光线通过太阳大气与通过一个光学透镜有何不同之处。如果还不理解的话。我们再作一下切磋。



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逆子
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 [2楼]  作者:超级猪头  发表时间: 2002/10/08 11:41 

这样:

基本上是一个中学生问题,前提是你多少会一点计算机和微积分。

首先你要去查一下太阳大气的密度,这个在日冕物理的书里面有,给的是粒子数密度,然后是成分,一般情况下可以当质子-电子混合气看待,接下来是高温等离子体的折射率,可以找本等离子体的物理书看看。

接下来,在计算机上做个模型,用matlab近似解一下,解的方法就用折射定律的微分式,因为是数值解,所有的工作都是计算机完成的。

你明白了没有?

[楼主]  [3楼]  作者:逆子  发表时间: 2002/10/08 22:16 

还是有一点不明。

我的意思是想引起你的注意,太阳大气的密度远少于地球大气的密度,这并不是其影响其折射率的主要因素。最为重要的是着重关注一下太阳大气随垂直高度的分布发生突变所带来的折射角。如果我们在计算太阳大气的折射角时,把太阳大气当作均匀的大气来对待,这样结果难免出差错。地球大气密度的分布发生突变时,会产生海市蜃楼现象,你为何坚信太阳上就不允许呢?与海市蜃楼现象相比,太阳大气产生如此微少的折射角,所足为奇。如果你站在太阳的角度是否可以否认地球上曾发生过海市蜃楼现象。

你谈到太阳大气的成份一般情况下可以当质子-电子混合气看待。在我的印象中,现有理论对质子与电子的混合气体的折射问题并不是很了解(等离体子体是有观测数据的)。好象在实验室中难以获得到此数据。不知对此问题你如何看待。



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逆子
 [4楼]  作者:超级猪头  发表时间: 2002/10/09 11:43 

1.当然要考虑密度变化了。用计算机解一下就可以了,就是个微分方程的问题,关键是你可以用计算机来解

2.等离子体的不确定性主要是在高密度和强激光强磁场的情况下,对于太阳大气这种极低密度的东西,光又非常弱,根本没有什么复杂的,理论有很严格的结果,实验上也有不少数据,基本上都是60-70年代就做完了的东西。

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