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你可以这样做一个实验：把一枚硬币放在一个碗里，人们慢慢后退，直到碗里的硬币看不见了，然后停下来，记下这个地方。然后在碗里加一点水，不要移动硬币的位置，然后走到刚才的地方。这时，碗里的硬币又可以看到了。

为什么看不到硬币，加水后却能看到？

物理学告诉我们，光在密度相同的介质中是直线传播的；如果光在它的路径上遇到两种密度不同的介质，它就会拐个弯往前走。

水和空气是密度不同的介质。当碗中没有水，光线是直的，那么硬币反射的光线被碗壁阻挡，无法到达我们的眼睛，所以我们看不到硬币。当碗中加入水时，硬币反射的光首先以直线到达水面，然后在水面折射到达人的眼睛。这样看不见的硬币被光折射后就能看见了。

太阳到地球的平均距离是1.496亿公里。虽然地球覆盖着厚厚的大气层，但从太阳到地球的很长一段距离内没有大气层。当阳光照射到大气层表面时，光线会发生折射。由于上下层大气密度不同，越靠近地面的大气密度越大，所以太阳光越靠近地面折射越厉害。这样，阳光在地球大气层中沿着弯曲的路径传播。当太阳还没有升出地平线时，如果没有大气的折射，太阳光会向图中直线1的方向传播，会被地面挡住，就像一枚硬币被碗壁挡住一样，所以人看不到太阳。事实上，阳光在大气层外是直线传播的。进入大气层后，由于大气对光的折射，按照曲线2行进。那时，太阳虽然还“躲”在地平线以下，但它先到达地面，人们才能看到太阳。因为人们总是认为光线来自前方，所以他们认为太阳在直线3的方向。所以，我们可以在太阳升出地平线之前看到它。

况且，每一个认真看夕阳的人都有这样的体验：太阳下山后，不仅看起来又红又大，而且变得扁圆，不像白天那么圆。

作为测量的结果，发现日落时太阳在垂直方向上的直径比水平方向上的直径短约五分之一。这是什么原因呢？

原来这也是大气折射玩的把戏。有趣的是，对于太阳的上边缘和下边缘，大气折射的影响是不同的。太阳的下缘比上缘更靠近地平线，所以受到的影响更大。下缘比上缘上升得更显著，这缩短了太阳在垂直方向上的直径。

经过长时间的精确观测，天文学家发现大气折射使太阳下缘升高了35点(角度)，而上缘仅升高了29点，相差6点。太阳的角直径平均为32分钟。所以这个时候太阳的垂直直径比水平直径短了五分之一左右，看起来整个太阳都变扁了。

当太阳下山时，天空仍然明亮，因为大气中的一些粒子散射了太阳光。当太阳落到地平线以下时，阳光将到达更高的天空。随着海拔越高，粒子越少，散射光会逐渐减弱，所以天空会逐渐变暗。

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