我只想当一个安静的学霸

    复试理论考试也是3个小时，从9:00考到12:00。

    叮铃铃，9点整，考试开始。

    6号考场的沈奇拿到复试理论试卷后，同样是先快速的扫一遍全题。

    理论试卷共有八题，第一题是填空题，后面七题全是计算题。卷面总分为160分。

    第一道填空题是热身题，分值最低，为12分。

    虽然是热身题，但这道分值最低的填空题绝不是送分题。

    这果然是复赛，难度有所提升。沈奇昨晚休息的很好，今天他不会打瞌睡了，也不敢打瞌睡。

    因为复赛的这道热身填空题，在沈奇看来已显露几分送命题的狰狞，稍有闪失，即便是初赛199的沈大佬也有可能送命。

    这题的题面是：

    北宋沈括著《梦溪笔谈，内载：登州海中，时有云气，如宫室台观城堞人物车马冠盖，历历可见。

    有式如下：n2n02+np2

    令x0（x为水平轴），高度yh，n0为y0处的折射率。np和a为常数，随温度分布而定。

    则该光线在空气中传播的轨迹方程为______

    木有了，题面到这里就结束了，连个示意图都不给。

    这沈奇凝眉思索，五分钟过去了，不敢动笔。

    很明显，这是道光学题。

    别以为搞物理竞赛的人就不用学语文，学好语文之目的，是保证你能认全题面的字儿。

    认全沈括在千年前写的字儿之后，要进行一个简单的分析，北宋首席科学家沈括沈工描述的是啥玩意？能否从物理角度予以解释？

    如果又认识字，又懂一些物理常识，那么北宋沈工在他的论文集《梦溪笔谈中所记载的这段话不难理解，沈工以文字方式描述了海市蜃楼现象。

    相信绝大多数高中生都能从这道填空题的第一段古文中，推导出海市蜃楼。

    但接下来的纯粹物理学描述，恐怕只有少数高中生能看懂是个啥意思。

    不！

    第一题绝不是送分题！

    这题颇有难度，千万不要被它12分的卑微外面所迷惑，它具备送命潜质！

    沈奇不敢大意，他再次仔细审题，十分钟过去了。

    初赛的这个时辰，沈奇已连破15题。

    而复赛的这个时辰，沈奇一个字儿都没写。

    填空题根本不给你详细解释的机会，不是12分就是0分，没有所谓的步骤分。

    哼哼哼，哼哼哼哼又过去了5分钟，沈奇笑了笑发出低吟，这是他发起攻势的前奏。

    沈奇找到了思路，更是找到了难得的对手：呵呵，呵呵呵出题老师很调皮呀，对嘛，这才对，这才像正规物理老师的作风。沈括，沈工，老祖宗，你是我们老沈家第一代科学家，放心，我不会给老祖宗丢人的。

    海市蜃楼说白了就是个光学现象。

    光线经不同密度的空气层发生显著折射，将远处景物以一种奇幻的方式显示在人们眼前。

    亲眼见过海市蜃楼的人不多，这需要缘分。

    但没有关系，我们可以通过做物理题感受海市蜃楼的梦幻场景。

    沈奇提笔在草稿纸上写写画画。

    空气啊，没有方向。

    平行啊，就像分割的衣裳。

    薄层啊，折射渗出翅膀。

    我的夹角，穿过法线的胸膛。

    飞翔的θ，强忍着伤。

    逃离了，dx的猎枪。

    亲爱的光线，挚爱的积分。

    我会坚定，得到常量。

    啊，多么优美的物理乐章。

    沈奇打着草稿，打着打着就快唱了起来。

    做题并没有那么枯燥，何不把它当作一种乐趣。




090章 光学和量子论
    沈奇心中歌声响起，手下运笔如神：

    取oxy为坐标，并将空气分成许多平行于地面的薄层。

    物点p所在薄层的折射率为n1。

    光线与地面法线的夹角为θ1。

    以下各层依次为n2θ2n3θ3

    根据折射定律与几何关系，有：

    （dy/dx）21/sin2θ1

    开方后dy/dx取负值

    故：dx2n1/kanpsinθ1d/（21）1/2

    此处要积一个分，最终积分常量c表示为：

    c2n1sinθ1/kanparcosh（kea/2h）

    这便是产生海市蜃楼的光线传播轨迹方程。

    通过物理学的解释和少量数学处理，我们可以清晰的发现，海市蜃楼的特点是我变它也变，最终变不见。

    如果有一天你在海边或者沙漠，非常幸运的邂逅海市蜃楼，千万不要移动，就搁原地静静的欣赏，在这个浪漫的时刻向身边的女孩表白，她一定会欣然接受你的爱。

    由光线传播轨迹方程c2n1sinθ1/kanparcosh（kea/2h）可知，假设在这么浪漫的求爱时刻你没hold住，移动了，那么宛如梦幻的海市蜃楼将时隐时现，最终消失不见。然后妹子也跑了，什么都木有了，美梦破灭，多可惜呀。

    物理学的奇妙之处就在于，用简单易懂的方程，诠释复杂而梦幻的现象。

    如果物理和数学联手，这种强大的技术性把妹法会让你变成男神。

    多学点知识，总有一天会派上用场。

    当你触及到人类知识的巅峰，呵呵沈奇笑了，他在考卷上写出答案：c2n1sinθ1/kanparcosh（kea/2h）

    第一道填空题做完，沈奇get到了几分去年数竞时的激情，也更深刻体会到数学和物理各有各的美，二者间又紧密相联。

    物理试图绕开复杂的数学演算，以定性描述和粗略定量打下江山，但这是不可能的，进入越尖端的物理领域，所需的数学处理越精细。物理是杀伤力惊人的炮弹，发射载体决定了射程打击精确度和毁灭性。

    数学大多数时候停留在纸面和数学家的脑海中，它像一门威力无穷的大炮，只不过膛内没有炮弹。一旦填充炮弹，砰！砰砰！一切皆有可能。和数学大炮最匹配的炮弹，当然是物理。

    沈奇深知这个道理，当代的数学炮手，必须熟练掌握各种炮弹的炮性，才能以各种姿势打出**的好炮。

    cpho复赛的第一题是填空题，接下来七题都是计算题。

    复赛比初赛难了很多，并没有选择题，瞎蒙的几率大幅下降。

    第二题，计算题，16分。

    这是道量子物理题，初步的量子物理。

    在cpho的竞赛中，高中选手只需知道量子物理的一些基本概念，会简单的运用即可，不必深入了解原理，也没这个能力深入了解。这玩意一旦深入，要么拿奖，要么疯掉，又或者以疯掉的状态拿奖。

    题面给了一堆数据和常量，电子电荷电子质量玻尔半径里德伯能量质子静能

    总而言之这堆颜文字表情似的数据描述了一个物理现象：在足够热的气体放电中会含有各种离子，其中一种离子是核电荷数为z的原子被剥离到只剩下一个电子。

    同样没有示意图，沈奇需要从题面大量数据中找到一些有用的线索，最终求得z的值，并写出这是什么元素的离子。

    在物竞的力学声学电磁学的物理题中，示意图中往往包含很多可以利用的信息，读图是审题的重要步骤。量子物理跟它们不一样，给不给图没有太大区别，大部分工作靠答题者自行脑补。

    物理学烧脑的分支有不少，其中top5的肯定有量子物理一席之地。

    从宏观的光学折射到微观的离子俘获，从海市蜃楼到电子基态，这没有什么联系。

    物理学包含的东西太多了，沈奇切换到量子模式，开始解答这道16分的计算题。

    复赛开局就是两头拦路虎，第二题也不轻松。

    首先，沈奇需要从海森堡身上找到灵感。

    海森堡并不是个地名，他是德国的一位杰出物理学家，对量子论的贡献仅次于爱因斯坦。

    海森堡是个人才甚至可以说是物理天才，他在31岁时就获得了诺贝尔物理学奖。爱因斯坦获得诺贝尔物理学奖时年已不惑。

    历史上对于海森堡的评价存在争议性，他在二战期间为德国纳粹搞科研，研究原子弹。当然了，最先搞出原子弹并运用于实战的是美国人。

    抛开海森堡的政治取向不谈，他提出的海森堡不确定性原理在学术界地位很高。

    沈奇先使用海森堡不确定性原理突袭一波，设a+中唯一的电子处于基态。

    在此态中稍加处理可得电子到原子核中心距离平方值的平均值r02。

    这是一个并不复杂的数学运算。

    参加物竞复赛的高中生只需知道，r02定义为位置坐标不确定量平方（△x）2（△y）2（△z）2之和即可。

    优秀的高中物竞选手的要求是能简单运用海森堡不确定性原理，不必深入理解。深入理解那是大学生的业务，以后再说吧。

    依葫芦画瓢，沈奇在此态中得到电子动量平方的平均值p02。

    a+离子俘获一个电子后发射一个光子，这个过程必然遵守能量守恒动量守恒。

    两个守恒关系都包含发射光子的角频率0，它们构成包含0的方程组。

    由海森堡不确定性原理：

    （△x）（△px）1/2 ?

    （△y）（△py）1/2 ?

    （△z）（△pz）1/2 ?

    能量守恒方程可具体表示为：

    1/2eve2+1/2v2+e离1/2μ2+e’离+?0

    接下来需要实施一波稍显复杂的数学操作，这个操作对沈奇来说不难：

    oo喵oo

    （上面这个式子在ord中显示是乱码，脑补吧，作者无能为力）

    数学物理学研究到一定程度在外人看来跟玄学没太大区别。

    数学家物理学家不需用任何文字语言表达思想，他们一言不合就抛出一堆符号，自己看吧，看懂了咱们再说话。

    历经一系列的推导演算，沈奇最终得到了z的值。

    z4

    这z等于4。沈奇略作思考，在心中默数，氢氦锂铍硼碳氮氧氟氖



091章 谁，到底是谁
    z4

    z代表的是某元素的核电荷数。

    元素周期表中核电荷数为4的元素是哪个？

    氢氦锂铍硼碳氮氧氟氖

    很明显，铍的核电荷数为4。

    这题通过一堆符号数学运算和物理原理解释了一个现象，即气体放电的复合过程中，be2+离子被俘获。

    这道计算题历经一系列的推导计算，沈奇最终给出的答案是：z4，它是铍元素。

    从宏观的海市蜃楼，到微观的离子俘获，世界上的大部分现象都可利用数学物理方法予以解释，这是科学之美，这是科学之力。

    当然也有人类科学家无法解释的超自然现象，这些难题留给15级之上的非人类去解决吧。

    沈奇用了1个小时完成前两题。

    前两题确实有一定难度，不是学霸搞不定。

    这份复赛考卷也是调皮，前两题难，后面的大题反而不是太难。

    第三题20分第四题24分第五题20分第六题22分第七题20分。

    沈奇又用掉1个小时，做完中间的五道计算题。

    此时过去了两个小时，沈奇完成了复赛理论考试八题中的七题。

    最后一道计算题，26分的分值，分值为全卷最高。

    卧槽？沈奇连审三遍题干，大轴子题这么简单？送分？还是假扮送分的送命？

    最后一题的题干是：

    设空气中有4/5的氮分子和1/5的氧分子。

    地面附近温度为27c，压强为1at。

    距地面10k高度处有一个截面积为1平米的球形人造卫星，以初速度绕地球运动。

    如没有大气阻力，卫星的初速度恰好能使它绕地球沿圆轨道运行。

    然而，大气阻力是存在的。

    试求大气阻力。

    沈奇审了三遍题后，再审三遍。