第357章 物理国决理论考试（1 / 2）

十月十五号。

  早上六点半。

  苏云准点醒来，睁开眼睛的那一刻，只觉得神清气爽。

  今天便是CPHO考试的日子了。

  上午理论考试三小时，下午实验笔试一小时。

  来吧！

  苏云早已准备好，内心充满期待。

  洗漱时，高天华也起来了。

  听了苏云提醒，他睡得很好，精神状态相当不错。

  收拾完毕后，跟着苏云下楼吃了早餐。

  ……

  宜宾楼门口。

  “大家加油！”

  出发前，刘主任对着江南省二十八位学生做了最后一番动员。

  大巴车，载着领队和学生，前往仁大附中。

  八点多。

  逸夫楼前。

  苏云、高天华、周乐松、阿水，一番聊天后，也到了四人分开的时间。

  “天华、乐松、阿水，放松心态，全力以赴，好好考试，加油！！”

  苏云看着三人，朝中央伸出一只手。

  三人会意，相继搭上一只右手。

  “全力以赴！”

  “全力以赴！”

  “全力以赴！”

  “加油加油，加油！！”

  ……

  15号考场。

  苏云端坐在最角落，注意力集中在身体上，感受着自己的呼吸。

  时间一秒秒过去，离考试开始越来越近。

  苏云越来越放松，头脑越来越清醒。

  他能轻易听到教室里任何细微声音，却丝毫不受影响，内心无比宁静！

  九点，铃声响。

  “考试开始！”

  伴随监考老师浑厚的声音。

  苏云睁开双眼，低头看向桌面。

  物理的CPHO等同于数学的CMO。

  全国决赛进入前五十，便能进入IPHO国家集训队，最后便是世界赛……

  内心那团火焰，猛得炽烈。

  “奥赛，开始吧！”

  苏云毫不犹豫，拿起试卷，便快速浏览。

  理论考试总分320，共七道大题。

  七道大题，或40分一题，或50分一题。

  三小问至六小问不等。

  浏览完试卷，苏云便正式看题解答。

  一、（40分）雨过天晴，空气内悬浮着大量小水滴，若阳光从背后以低角度照射，观察者便可能观察到彩虹（图1a）。有时会同时出现两条彩虹，内层彩虹称为主虹（1级虹），它来自阳光进入水滴后的一次反射；在主虹外边较暗的虹称为副虹或霓（2级虹），它来自阳光在水滴内的两次反射。光线在水滴内还可能发生三次及以上的反射，并产生相应级次的虹。在自然界通常只能观察到1级虹和2级虹，更高级的次虹可以在实验室环境下呈现。

  考虑一个球形水滴，直径为102μm量级。如图1b，一根入射光线与球心确定一个平面，该平面与球形水滴表面相交形成一个圆（大圆），进入水滴的光线经折射、反射后的出射光都在此平面内。把光线在水滴内经过k（k=0,1,2，...）次反射后的出射光称为k级光，出射光相对入射光方向偏转的角度称为偏向角（见图1b）。

  （1）已知入射光线在水滴外表面上的入射角为i，空气和水的折射率分别为l和n。试求k级光的偏向角θk的表达式。

  （2）当一束单色平行光照射水滴时，不同入射角位置对应不同入射角（见图1c）。当入射角i变化时，k级光的偏向角θk有一极小值θkm，试求θkm及其对应的入射角ik的表达式。

  （3）由于色散，不同波长的光在水中的折射率n不同。对于确定的入射角i，试求k级光偏向角θk对折射率n的变化率dθk/dn与入射角i的关系式，并求当i取第（2）问中的ik时dθk/dn|i=ik的表达式。

  （4）图1c时单色平行光照射到水滴后出射的1级光示意图，在1级光偏向角极小值……