我只想当一个安静的学霸-第31部分

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　　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。


第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n2、θ2、n3、θ3……
　　根据折射定律与几何关系，有：
　　（dy/dx）^2=1/sin^2θ…1
　　开方后dy/dx取负值
　　故：dx=…2n1/kαnp*sinθ1*dφ/（φ^2…1）^1/2
　　此处要积一个分，最终积分常量C表示为：
　　C=2n1sinθ1/kαnp*arcosh（ke^α/2*H）
　　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C=2n1sinθ1/kαnp*arcosh（ke^α/2*H）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：C=2n1sinθ1/kαnp*arcosh（ke^α/2*H）
　　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销魂的好炮。
　　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^（Z…1）＋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r0^2。
　　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，r0^2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p0^2。
　　A^（Z…1）＋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ω0，它们构成包含ω0的方程组。
　　由海森堡不确定性原理：
　　（△x）（△px）≥1/2h（一竖上面多一横）
　　（△y）（△py）≥1/2h（一竖上面多一横）
　　（△z）（△pz）≥1/2h（一竖上面多一横）
　　能量守恒方程可具体表示为：
　　1/2meve^2＋1/2（M＋me）v^2＋E离=1/2（M＋2me）μ^2＋E'离＋h（一竖上面多一横）ω0
　　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：
　　O（∩_∩）O喵o（╥﹏╥）o……
　　（上面这个式子在word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。
　　Z=4
　　“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……


第091章　谁，到底是谁
　　Z=4
　　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：Z=4，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27℃，压强为1atm。”
　　“距地面10km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。
　　呵呵。
　　渣渣。
　　别以为你披着26分的高贵华丽外衣，我就不敢搞你。
　　沈奇终于可以确定，分值最高的这道大轴子题，不过是只纸老虎罢了。
　　放卫星嘛，就是力学与热学相结合的物理现象。
　　因大气上升缓慢，可当做对流层作静态处理，此处存在大气重力形成的压强随高度减小的微分关系。
　　题设的氮分子和氧分子比例派上了用场。
　　随着高度提升，大气做绝热降压膨胀，可得出温度与压强的方程。
　　借助力学知识，不难估算出卫星运动的初速度，它与第一宇宙速度7。92km/s接近。
　　卫星与大气分子的碰撞可以近似处理为，大气分子垂直于飞行方向的卫星圆截面之间的弹性碰撞。
　　所以，沈奇很快便计算出了结果，卫星所受的大气阻力为：
　　F=5。5×10^7N
　　复赛理论考试的八道题，分别涉及光学、量子论、电学、电磁学、力学、声学、初步天体物理、热学，出题老师通过试卷将凡人的世界描述了一遍。
　　“出题老师把自己当上帝了。”沈奇检查一遍试卷，然后再检查一遍。
　　虽然还有30分钟，但沈奇没有急于交卷，检查，继续检查，一直耗完三个小时的答题时间。
　　“这要考不到160，如何面对我的祖宗沈工？”
　　160是复赛理论试卷的满分，沈奇拿出全力对应这份考卷，志在必得160。
　　赛后，穆蓉把13位参加复赛的队员聚集在一起，了解情况。
　　“难啊！”白玲烨大呼吾命休矣。
　　“挺难的。”林星宇面色凝重。
　　“有一定难度。”沈奇如实述说。
　　“沈奇你这次并未提前交卷。”穆蓉感觉形势不容乐观。
　　“前两题确实有点复杂。”沈奇说到。
　　“哎，填空题我没写，推不出来轨迹方程，这题明显触及到我知识的盲区了。第二题的量子论更变态，我瞎写的。最后一题的卫星题，算大气阻力，我明明有印象的，一考试就懵逼了，我就是条不中用的咸鱼啊。”白玲烨苦逼的说到。
　　“其实穆老师讲过的，是我们没学好。”林星宇从自己身上找问题。
　　“160分的理论考试，我可能80分都考不到，算了，实验题我都不用去考了，考了也没用。”白玲烨颓然的说到，晋级国决、拿全国奖、进入燕大物理试验班、最终被燕大留下……这太难做到了，白玲烨在他们班上也算个小学霸，在CPhO复赛这种类似省考的舞台上，他感觉自己跟个学渣没区别。
　　“记住了同学们，永远不要放弃希望！”作为带队人，穆蓉必须乐观起来，虽然她心里有点悲观。
　　全省近千名选手参加复赛，按南粤省的惯例，最终挑选十人不超过二十人代表省里参加国决，因为实验题还没考，沈奇现在并不敢百分百保证自己能进国决，他安慰两位师弟：“林星宇，白玲烨，你们才高二，明年还有机会。穆老师说的没错，永远不要放弃希望，就算是今年也不要放弃希望，不抱希望的人才是咸鱼，至少咱们在实验题上还可以拼一拼。”
　　“嗯！”林星宇重重的点头，他倔强的让自己拽住一丝希望不放手。
　　“行了，大家都辛苦了，回去了好好休息，调整一下状态，解散。”穆蓉下达解散令，大家各回各家。
　　初赛有94％的选手被淘汰，存留的选手人数锐减，CPhO复赛的理论试卷阅卷工作进度很快。
　　一天之后，各复赛选手就能在中华物理竞赛网上自助查询复赛理论考试成绩。
　　沈奇用手机查分，心情竟有一点忐忑。
　　输入考号，点击“查询”。
　　手机查分系统显示：
　　姓名：沈奇
　　学校：南港二中
　　考号：10201XXX
　　CPhO复赛理论考试分数：159
　　看到159的成绩后，沈奇震惊了：“谁……到底是谁在为难我啊？又特么扣了我一分的步骤分？”
　　满分这种事情，不尝则已，一旦品尝就会上瘾，跟抽鸦片一样。
　　CPhO初赛、复赛连拿两个“满分减一分”，换谁也接受不了这个残酷的现实啊。
　　“这么说来，就算我实验题拿到满分40分，复赛总成绩最多也就199分。我……我有可能进不了国决啊。”沈奇感受到了压力。
　　“哥，你这是学霸的思维，哦不不，学神的思维。学霸考九十九，学神长期满分，但是，全省又有几个学神，理论考试159分非常高了！你以为人人都能考满分啊？”林星宇的理论考试130分，他挺满足的，已经超出他的预估了。


第092章　校长你好
　　CPhO复赛理论考试成绩出来了。
　　沈奇159分，林星宇130分，二中物竞队其他队员的分数都在100分以下。
　　三天后，复赛实验环节开始。
　　二中物竞队有两人放弃了实验题，他们的理论成绩在30分以下，实验题的意义不大了。
　　CPhO复赛的理论考试满分是160分，全国卷。
　　实验题由各省自行安排，每个省出的实验题不同，实验题的满分是40分。
　　理论＋实验的分数，就是复赛最终成绩。
　　南粤省出的实验题是个电学实验。
　　各参赛选手得到的仪器和用具是：音频信号发射器1台、交流电压表1台、电阻箱1台、导线若干。
　　每位选手除了领到上述实验仪器和用具外，还有答题纸一份。
　　答题纸上写的很清楚：
　　“有一电容和一电感按串联或并联的方式连接并被密封后，对外只有两根引线。试用给定的实验仪器，判断出电容与电感的连接方式，并测量出电容的值C、电感的值L，以及电感的耗损值RL。（电容的耗损电阻忽略不计）”
　　这段话就是题面了。
　　这道电学实验题要求选手们给出什么具体答案呢？
　　利用给定的仪器设计出实验后，选手们须在答题纸上画出测量线路图，写出实验步骤及相关公式，判断电容与电感的连接方式为串联或并联，并给出C、L、RL的精确值。
　　这道实验题不难，包括沈奇在内，一半以上的选手很快就完成了实验及答题。
　　实验题的分数当天就出。
　　沈奇和他的多数队友都拿到了40分的实验满分。
　　CPhO的复赛就此结束。
　　沈奇以总分199分拿到复赛一等奖，俗称“省一”，省级一等奖。
　　林星宇比较可惜，他以170分拿到省级二等奖，而省一的分数线是172分。
　　并没有200分的满分选手，沈奇跟省实验中学的一位高一选手并列全省第一。
　　系统提示：“新成就！恭喜宿主获得物理竞赛省级一等奖，奖励3000点学霸积分。结余24376点学霸积分，请宿主确认。”
　　宿主，沈奇
　　年龄，18
　　数学6级（51/15万）
　　物理4级（226/10000）
　　语文3级（98/5000）
　　英语3级（72/5000）
　　化学3级（50/5000）
　　生物3级（29/5000）
　　体育3级（21/5000）
　　历史2级（12/3000）
　　地理2级（11/3000）
　　政治2级（16/3000）
　　结余学霸积分：24376点
　　“省级奖也算成就？”沈奇有点意外，拿过国际大奖的人没想到省一等奖也能刷成就刷积分。
　　实际上去年此时，沈奇拿到数学竞赛省级一等奖时也得到了几千点学霸积分奖励。
　　时过境迁，IMO满分金牌得主的眼界有所提升。
　　不管如何这是个小小的惊喜，有3000点学霸积分总比没有好。这么估算，CPhO国决一等奖的奖励会更多。
　　在省教育厅和省物理会的联合推荐下，沈奇将代表全省参加5月初的CPhO国决，和他同行的还有11位复赛一等奖得主，他们是一等奖中排名靠前的选手。
　　南港二中除沈奇外，无一人晋级国决。
　　数学竞赛全省冠军、全国冠军、国际冠军，物理竞赛全省冠军、全国决赛至少能拿个三等奖，这就有点了不得了。
　　学科竞赛新闻是全国公开、即时传播的，在外界眼中消失了大半年的沈奇再次浮出水面，他又要搞事情了？
　　南港二中的校长亲切接待了沈奇。
　　校长办公室。
　　宽大的办公桌面上插两面小红旗，一面党旗、一面国旗。
　　地球仪下方摆一本书，《总书记视察南粤省重要讲话及精神指示》。
　　墙壁上挂着两条醒目标语。
　　“知行合一，朴诚勇毅。”——这是南港二中的校训。
　　“弘扬主旋律，传播正能量，坚守社会主义核心价值观。”——这是建设社会主义文化强国的要旨。
　　一位五十岁左右、头发浓密的大叔和善的对沈奇说：“沈奇啊，了不起，学霸学一门，学神学两门。你是南港二中建校近百年历史上最优秀的学霸，学霸中的战斗机——学神！”
　　这位大叔便是校长，到了他这个层级，主要就是抓一些大事要事，行政、宣传、树立典型是校长工作的重心，具体教学交给各专业组长去管就行了。
　　校长还挺风趣，这种神秘人物神出鬼没，沈奇在高二上学期之前没有单独来过校长办公室。
　　去年倒是来过几次，那是参加数学竞赛获奖之后。
　　有大半年没来过校长办公室了，沈奇坐在校长办公桌前的靠椅上，说到：“校长过奖了，次次考满分的那才是学神，我距学神还有一定差距。”
　　“不远了不远了，这次物理竞赛全国决赛，你要是再拿个大奖，那就是学神。”校长和蔼的说到，“沈奇啊，再过两月你就高中毕业了，能培养出你这样的学生，是我们二中的骄傲。参加物竞国决之前，我安排学校给你拍摄一组照片，是的，优秀的学生就该广而告之。”
　　“拍照片往哪儿贴呢？”沈奇问到。
　　“学校宣传栏最醒目的位置，高中部、初中部统一模板。”校长说到。
　　“可以的。”沈奇不在乎钱，但他在乎形象。
　　“今天之内就安排拍摄，沈奇你啥也不需准备，摆pose就好了，咱们学校人才济济，教什么的老师没有？”校长早已安排好拍摄宣传事宜，今天喊沈奇单独来办公室当面通知沈奇，显的重视。
　　“总而言之沈奇，物竞也要加油。”校长鼓励到，然后拉开抽屉取出一本红色证书摆在沈奇面前：“来，打开看看。”
　　沈奇打开证书一瞅。
　　“沈奇同学：
　　经评定，你在德、智、体、美、劳等方面均达到优秀水平，符合‘省级三好学生’标准，特颁此状，以资鼓励。
　　南粤省教育厅。”
　　沈奇很开心啊：“哇喔，省级三好学生。”
　　省级三好学生这种事情人为评选因素占主导，不是沈奇能决定的，他的强项是，给我一张卷子，我解决一切问题。
　　所以能获得省级三好学生称号，沈奇表示开心。
　　“开心就好。”校长笑了笑，“沈奇你是IMO金牌得主，物竞全省冠军，省级三好学生证书必须给你，拿着它，拍照去。”


第093章　别抢啊！
　　刚离开校长办公室，沈奇又收获一条喜讯。
　　系统再次发来贺电：“新成就！恭喜宿主获得省级三好学生称号，奖励1万点学霸积分！结余34376点学霸积分，请宿主确认。”
　　“一万点，不少。”沈奇可以接受这个结果，他的头衔又多了一个“省级三好学生”。
　　物竞辛辛苦苦拿到全省一等奖才3000点学霸积分，省级三好学生就是填张表的事情，1万点学霸积分。
　　当然了，某种意义上说省级三好学生的社会成就更高，这可是高考加分项。物竞全省一等奖其实也没太大用处，全国奖才管用，高考才给加分。
　　过了会儿，沈奇手持三好学生证书在学校里照了一组相片。
　　初中部＋高中部的教职工人才济济。
　　初中部的美术老师给沈奇准备的衣服，化的妆。
　　物理老师手持高级相机给沈奇拍的照，这涉及到一些光学常识。
　　计算机课的老师负责后期处理，他在外面捞外快，给人家做网站、写软件是要收费的。
　　体育老师负责维持秩序，有不少学生围观沈奇。
　　二中的大