| 제목 | 답변완료 [일반물리학] Serway 대학 물리학 2 24강 | ||
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| 질문유형 | 강좌내용 | 교수님 | 이정욱 |
| 과목 | 일반물리학 | 강좌명 | |
| 작성자 | 박*현 (p********7) | 등록일 | 2022-07-23 23:17 |
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교수님께서 처음 스넬의 법칙을 법칙을 설명하실 때 스넬의 법칙은 단색광일 때 성립한다고 말씀해주셨습니다. 그런데 스넬의 법칙에 의하면 매질이 달라짐에 따라 파장도 바뀌게 되는데 그렇게 되면 단색광이 아니지 않나요? 그리고 32:53에서 굴절률과 사인값 사이의 관계식이 일반적인 경우에 맞다고 말씀하셨는데 이것이 스넬의 법칙은 단색광일 때 성립한다와 앞뒤가 안 맞는 것 아닌가요? 답변 완료된 질문과 답변은 수정 및 삭제가 불가합니다. |
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네~^^
스넬의 법칙에 대해 의문점을 갖는 점은 아주 좋습니다.
우선 역학적 파동에서 정의했던 굴절률에 따르면 `전파속력의 비` 가 `법선에 대한 sin`값의 비와 일치한다고 설명을 하지요?
이 부분이 광학적으로 설명할 때, 오개념을 부르곤 합니다.
이 부분을 깔끔하게 정리하는 표현을 n 1sinθ 1 = n 2 sinθ 2와 같이 표현하는 이유는
빛의 굴절률이 파장에 따라 다르기 때문입니다. 이는 엄밀하게 전자기학적으로 증명가능한 내용입니다.
(혹시 관심있다면.. 전자기파가 서로 다른 매질의 경계에 도달했을 때의 경계조건을 찾아보시면 되는데..혹여 전자기학 공부 경험이 없다면 조금 어려울 수 있으니 참고만 해보시기 바랍니다.)
즉, 진공상태가 아닌 물질 내에서 빛의 전파 속력은 파장에 따라 다릅니다. 그래서, 파장에 따라 굴절률이 다르게 되는 겁니다.
예를 들어 빨간색 파장의 빛이 파란색 파장의 빛보다 빠른 현상같은 것이지요! 그래서, 동일한 물질일지라도 빨간색 빛의 굴절률이 파란색 빛의 굴절률보다 작게 됩니다.
굴절률과 전파속력이 반비례하는 표현은 옳지만, 굴절률이 전파속력이나 파장에 대해 독립변수가 아니게 되는 것이지요!
다만 단색광이라 표현한 바와 같이 파장이 단일한 값을 갖게 되면 역학적 파동과 동일한 효과가 나타나지만, 일반적으로 여러가지 색이 혼합된 경우에는 빛의 파장을 굴절률에 포함된 변수로 계산해서 굴절과정을 설명하게 되는 것입니다.
- 2022-07-24
- 2024-12-12 수정
