大气光学 · 时间帧 · 光学与超表面

日晕是高空六角冰晶把阳光折射两次形成的圆环，半径被 60° 冰棱柱的最小偏向角锁在 22° 附近；冰的折射率 1.31 决定了这个角度，46° 晕则来自 90° 的另一条折射路径。

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本文从热路面上的“水洼”和海上悬空的船说起，用空气温度梯度造成的折射率变化解释下现蜃景、上现蜃景与 Fata Morgana（摩根蜃景）的成因，并给出折射率随温度的变化式和光线曲率半径的量级估算。

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本文用尺寸参数 x=2πa/λ 把光的散射分成瑞利、米氏与几何光学三段，说明云和牛奶为什么呈白色、前向散射为什么更强，并给出激光粒度仪、米氏散射激光雷达与能见度的定量联系。

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从散射截面正比于波长的负四次方这一条规律出发，把天空为什么是蓝色、夕阳为什么是红色、散射光为什么是偏振的、云为什么是白色的这四个现象统一解释清楚。

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