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물리 빛의 굴절
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빛의 굴절이란
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이처럼 빛은 매질마다 다른 속도로 진행하기 때문에 빛이 한 매질에서 다른 매질로 비스듬하게 진행할 때는 그 경계면에서 진행 방향이 꺾이게 되는데 이러한 현상을 ‘굴절’이라고 합니다.
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빛의 굴절 – 자바실험실
빛의 경로를 드래그 할 수 있습니다. 굴절 장난감 자동차가 운동하다가 모래가 있는 곳으로 비스듬히 들어가면 진행 방향이 꺾입니다. 이것은 모래밭에서의 속력이 아스팔트에서보다 느리기 때문입니다. 마찬가지로 유리에 비스듬한 방향으로 빛을 비추면 빛의 진행… Read more
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물질로 입사한 빛이 굴절되는 정도를 그 물질의 굴절률이라고 하는데, 입사각이 같을 때 굴절각이 작은 물질일수록 굴절률이 큽니다. 예를 들어 빛이 공기에서 유리와 다이아몬드로 각각 입사할 때 입사각이 같더라도 굴절각은 다이아몬드가 유리보다 작습니다. 따라서 다이아몬드의 굴절률이 유리의 굴절률보다 큽니다. 굴절률은 물질마다 서로 다르므로 물질을 구별하는 데 이용하기도 합니다.
장난감 자동차가 운동하다가 모래가 있는 곳으로 비스듬히 들어가면 진행 방향이 꺾입니다. 이것은 모래밭에서의 속력이 아스팔트에서보다 느리기 때문입니다. 마찬가지로 유리에 비스듬한 방향으로 빛을 비추면 빛의 진행 방향이 유리쪽으로 꺾이는 현상이 일어납니다. 이와 같이 빛이 진행하다가 다른 물질을 만날 때 두 물질의 경계면에서 진행 방향이 꺾이는 현상을 굴절이라고 합니다.
물이 들어 있는 컵에 막대를 비스듬히 넣으면 막대가 꺾인 것처럼 보이고, 물속에 발을 담그고 있으면 원래보다 짧은 것처럼 보입니다. 또 물에 반쯤 잠긴 곰의 모습은 물의 경계면 위쪽보다 아래쪽이 실제보다 크게 보입니다. 이것은 모두 빛이 굴절되기 때문에 일어나는 현상입니다.
빛과 컬러 이야기
컬러는 빛이라는 매개체를 통해서만 인지할 수 있다. 그러면 빛은 컬러와 어떠한 관계를 가지고 있는지를 이번 기사를 통해 알아 보도록 하자. 빛이란 무엇일까? 빛이란 전자기파 중에서 사람의 눈으로 지각할 수 있는 영역이다. 전자기파의 종류는 많지만 눈에 보이는 범위는 전자기 파장이 380~780nm에 해당되는 부분으로 극히 일부분 밖에 되지 않는다. 각각의 파장에 따라서 특성이 다르기 때문에 목적에 맞는 전자기파를 선택하여 사용하고 있다. 예를 들어 보자. 라디오파 : AM라디오, FM라디오, TV 및 모바일폰 마이크로웨이프파 : 전자레인지 적외선 : Oven, 온도계, 치료기, 위폐감별 자외선 : 소독기, 형광등, 사진감광 X-ray : 의료기, 비파괴검사 빛은 어떤 특성을 가지고 있을까? 이제까지 빛의..
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▲ White Pearl Color ▲ White Pearl Color 적용 차량
▲ Holographic Effect Pigment ▲ Holographic Image ▲ 2014 KCC C.M.F 세미나
CD처럼 금속안료의 표면을 요철이 있게 가공하고 특수하게 도료를 만들어서 도장하면 CD같은 레인보우(Holographic) 컬러를 만들어 낼 수 있다.
제22강 빛의 반사와 굴절 22.1 빛의 본질 • 입자론 • 파동론 뉴턴, 빛의 반사와 굴절 설명 호이겐스, 반사와 굴절 설명 – ppt download
• 빛의 이중성 ＊빛의 간섭현상: 토마스 영, 1801년 → 빛의 파동성에 대한 확실한 증거 ＊1865년, 맥스웰, 빛: 일종의 고주파수의 전자기파 빛의 속도:3×108m/s 헤르쯔: 실험적 입증 ＊빛의 간섭현상: 토마스 영, 1801년 → 빛의 파동성에 대한 확실한 증거 두 개의 광원 부근에 있는 한 점에서 합쳐지기도 하고, 상쇄되기도 함. 19C • 빛의 이중성 ＊ 광전효과 헤르쯔, 금속표면에 빛을 쬐어주면 광전자가 방출 광전자의 최대 운동에너지: 빛의 세기와 무관, 빛의 진동수가 증가하면 최대 운동에너지도 증가
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피조의 실험에서 톱니바퀴가 360개의 톱니를 가지고, 27.5rev/s의 속력으로 회전하고 있다. 광원으로부터 나온 빛이 가려질 때, 즉 톱니바퀴의 틈 A를 통과한 빛이 반사되어 되돌아 올 때, 톱니 B에 의하여 막히게 된다고 가정하자. 거울까지의 거리가 7500m라 하고, 광속을 구하라.
James Clerk Maxwell ( ) Byeong June MIN에 의해 창작된 Physics Lectures 은(는) 크리에이티브 커먼즈 저작자표시-비영리-동일조건변경허락 3.0 Unported 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
빛의 굴절과 천체 관측(2013, 고3, 10월A)
빛이 어떤 물질을 통과하는 것을 투과라 한다. 아래 그림처럼 빛이 한 매질로부터 다른 매질로 들어갈 경우 빛은 입사광선과 입사점의 경계면에서 수직으로 세운 법선을 기준으로 꺾이게 되는데, 이를 굴절이라 한다. 이때 빛은 밀도가 작은 매질에서 큰 매질로 투과할 때는 감속하며 법선 쪽으로 꺾이지만, 밀도가 큰 매질에서 작은 매질로 투과할 때에는 반대 방향으로 꺾인다. 대기권의 밀도가 우주 공간보다 크기 때문에 빛이 대기권에 진입할 때는 대기권 안으로 꺾여 들어온다. 이를 통해 여러 가지 자연 현상을 설명할 수 있다. 우선, 밤에 보이는 별은 실제보다 높은 고도에 있는 것처럼 보이게 된다. 지구 대기는 지표면에 가까울수록 그 위에 있는 상층 대기의 무게에 의해 압축되기 때문에, ㉠지표면에 가까워질수록 빛이 굴..
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우선, 밤에 보이는 별은 실제보다 높은 고도에 있는 것처럼 보이게 된다. 지구 대기는 지표면에 가까울수록 그 위에 있는 상층 대기의 무게에 의해 압축되기 때문에, ㉠지표면에 가까워질수록 빛이 굴절되는 정도는 커지게 된다. 이런 이유로 별빛은 지구 대기의 아래로 내려올수록 그 경로가 더 꺾이게 된다. 하지만 사람의 눈은 빛이 굴절되는 것을 볼 수 없기 때문에, 별빛이 어떤 방향으로부터 오는 것으로 보이면, 별도 그 방향에 있는 것으로 인지하게 된다. 그래서 지상의 관측자는 별빛이 대기층에 들어올 때의 고도보다 더 높은 곳에 있는 것처럼 별을 보게 되는 것이다. 굴절의 정도는 별의 위치가 지평선에 가까울수록 커져서, 수평 방향으로 들어오는 별빛의 경우에는 굴절각이 약 0.6°에 달한다.
빛이 어떤 물질을 통과하는 것을 투과라 한다. 아래 그림처럼 빛이 한 매질로부터 다른 매질로 들어갈 경우 빛은 입사광선과 입사점의 경계면에서 수직으로 세운 법선을 기준으로 꺾이게 되는데, 이를 굴절이라 한다. 이때 빛은 밀도가 작은 매질에서 큰 매질로 투과할 때는 감속하며 법선 쪽으로 꺾이지만, 밀도가 큰 매질에서 작은 매질로 투과할 때에는 반대 방향으로 꺾인다. 대기권의 밀도가 우주 공간보다 크기 때문에 빛이 대기권에 진입할 때는 대기권 안으로 꺾여 들어온다. 이를 통해 여러 가지 자연 현상을 설명할 수 있다.
또한 일정한 밝기로 빛나는 별은 대기권에서의 빛의 굴절로 인해 우리 눈에는 반짝이는 것처럼 보이게 된다. 앞에서 설명한 것처럼 빛은 밀도 차가 있는 대기층의 경계면에서 굴절해서 입사하지만, 각각의 대기층에서도 대기 상태가 안정되지 못하면 대기의 밀도가 고르지 못하게 되어 별빛은 지속적으로 상하좌우로 굴절되는데, 이러한 이유로 별이 일정하게 은은히 빛나지 못하고 계속 깜박거리는 것처럼 보이게 된다. 바람이 부는 날일수록 별이 더 반짝이는 것처럼 느껴지는 것도 이 때문이다.
아인슈타인이 틀렸다?…‘백색왜성’ 질량 측정 성공 : 과학 : 미래&과학 : 뉴스 : 한겨레
중력에 의해 빛이 휜다는 일반상대성이론 1919년 개기일식 때 최초 관측 입증됐으나 아인슈타인 “태양계 밖에선 불가능” 예견 허블망원경 연구팀이 ‘가능’으로 뒤집어 에 논문 “우주 운명 이해에 도움”
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인도 출신의 천문학자 카일라시 찬드라 사후 등 우주망원경과학연구소 연구팀은 2014년 3월 허블망원경으로 관측한 백색왜성 스타인 2051 비 영상을 분석해 이 별의 질량이 태양의 0.675±0.051배인 것을 계산해냈다. 이 별의 빛이 굴절하는 값은 1919년 에딩턴이 관측했던 것의 1000분의 1에 불과할 정도로 작지만 일반상대성이론에는 잘 들어맞았다. 연구팀이 관측한 백색왜성(앞쪽 별)의 빛은 뒤쪽 별보다 400배나 밝아 백색왜성 빛에 섞여 있는 뒤쪽 별 빛을 구별해내기 쉽지 않았지만 연구팀은 ‘측성학적 방법에 의한 마이크로렌징’(애스트로메트릭 렌징)이라는 방법으로 굴절 값을 구했다.
아인슈타인은 1915년 중력에 의해 시공간이 휜다는 일반상대성이론을 발표했다. 그는 앞쪽에 질량이 큰 별(전경항성)이 있으면 뒤쪽 별(배경항성)의 빛이 앞쪽 별의 중력에 의해 휘어서 겉보기 위치와 실제 위치가 달리 보일 것이라고 예측했다. 4년 뒤인 1919년 영국 천체물리학자 아서 에딩턴은 개기일식 때 태양의 중력으로 별의 빛이 굴절하는 값을 계산해 별의 실제 위치와 겉보기 위치가 다르다는 것을 관측해 내어 아인슈타인 예측을 입증했다. 그러나 1936년 아인슈타인은 동료 물리학자들과 함께 “태양계 밖에서 직접 (이런) 관측을 하는 것은 불가능하다”는 논문을 <사이언스>에 발표했다.
미국 우주망원경과학연구소(STSI) 연구팀은 7일(현지시각) 허블망원경 관측자료를 토대로 아인슈타인의 일반상대성이론을 적용해 지구에서 18광년 떨어진 기린자리의 백색왜성 ‘스타인 2051 비’(Stein 2051 B) 질량이 태양의 68%인 것을 측정해냈다고 밝혔다. 우주망원경과학연구소는 미국 항공우주국(나사)이 허블망원경 운영 대행을 맡긴 대학연합체가 운영하는 연구소다. 연구팀은 연구성과를 이날 텍사스주 오스틴에서 열린 제230회 미국천문학회 봄철학술대회에서 발표했다. 논문은 과학저널 <사이언스> 9일치에 실릴 예정이다.
제22강 빛의 반사와 굴절 22.1 빛의 본질 • 입자론 • 파동론 뉴턴, 빛의 반사와 굴절 설명 호이겐스, 반사와 굴절 설명 – ppt download
• 빛의 이중성 ＊빛의 간섭현상: 토마스 영, 1801년 → 빛의 파동성에 대한 확실한 증거 ＊1865년, 맥스웰, 빛: 일종의 고주파수의 전자기파 빛의 속도:3×108m/s 헤르쯔: 실험적 입증 ＊빛의 간섭현상: 토마스 영, 1801년 → 빛의 파동성에 대한 확실한 증거 두 개의 광원 부근에 있는 한 점에서 합쳐지기도 하고, 상쇄되기도 함. 19C • 빛의 이중성 ＊ 광전효과 헤르쯔, 금속표면에 빛을 쬐어주면 광전자가 방출 광전자의 최대 운동에너지: 빛의 세기와 무관, 빛의 진동수가 증가하면 최대 운동에너지도 증가
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피조의 실험에서 톱니바퀴가 360개의 톱니를 가지고, 27.5rev/s의 속력으로 회전하고 있다. 광원으로부터 나온 빛이 가려질 때, 즉 톱니바퀴의 틈 A를 통과한 빛이 반사되어 되돌아 올 때, 톱니 B에 의하여 막히게 된다고 가정하자. 거울까지의 거리가 7500m라 하고, 광속을 구하라.
James Clerk Maxwell ( ) Byeong June MIN에 의해 창작된 Physics Lectures 은(는) 크리에이티브 커먼즈 저작자표시-비영리-동일조건변경허락 3.0 Unported 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
중학교 2학년 과학 요약정리 / 빛의 굴절 (중간고사 대비, 기말고사 대비, 예상문제 포함) : 네이버 블로그
중학교 2학년 과학 요약정리 빛의 굴절입니다. 중간고사 대비 기말고사 대비용이며 예상문제도 포함입니다….
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1번라인은 드디어 속도가 느린 부분에 도달하게 되고 나머지는 아직 속도가 빠른 부분에 있구요…
중학교 2학년 과학 요약정리 / 빛의 굴절 (중간고사 대비, 기말고사 대비, 예상문제 포함)
물리 핵심 개념 정리 : 파동의 굴절, 빛의 굴절, 절대 굴절률, 스넬의 법칙, 빛의 분산, 전반사, 편광
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물리 핵심 개념 정리 : 정상파, 공기 기둥(기주)의 진동, 광전효과, 광전관, 광양자설, 빛의 파동설, 빛의 입자설, 물질파, 전자의 파동성, 물질의 이중성
물리 핵심 개념 정리 : 정상파, 공기 기둥(기주)의 진동, 광전효과, 광전관, 광양자설, 빛의 파동설, 빛의 입자설, 물질파, 전자의 파동성, 물질의 이중성
물리 핵심 개념 정리 : 파동, 파동의 전파, 파동의 반사, 빛의 반사(정반사와 난반사), 평면 거울에서의 반사, 구면 거울에서의 반사
PPT – 빛의 속력 , 반사 법칙 , 굴절 ( 스넬 ) 법칙 , 내부 전반사 ( 광학 1) PowerPoint Presentation – ID:3824187
기초전자물리학실험 2. 빛의 속력 , 반사 법칙 , 굴절 ( 스넬 ) 법칙 , 내부 전반사 ( 광학 1). CH10. 2008037383, 이름 최규범 2008037377, 이름 차용환 2008037371, 이름 진경택 2008037359, 이름 조정옥. 실험의 목표. 1). 빛의 속력을 측정할 수 있다. 2). 빛의 반사 법칙과 굴절 법칙 ( 스넬 법칙 ) 을 설명할 수 있다. 3). 입사각 대 반사각 , 입사각 대 굴절곽 관계를 측정할 수 있다. 4).
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빛은 입자인가? 파동인가? 1672년 뉴턴의 입자론 1678년 호이겐스 뉴턴의 입자론 빛의 다양한 성질에 대해 논의한 『광학』이라는 논문에서 반사와 굴절의 법칙 등 빛의 본질에 관하여 알려진 사실들을 입자론을 근거로 설명하였다. 플랑크 양자화 개념 도입 양자(量子): 어떤 물리량이 연속값을 취하지 않고 어떤 단위량의 정수배로 나타나는 비연속값을 취할 경우, 그 단위량을 가리키는 용어이다 즉, 에너지가 덩어리화 되어있다. 아인슈타인 플랑크가 도입한 양자화 개념을 도입하여, 광전효과를 설명함 맥스웰 빛이 높은 진동수를 가진 전자기파의 한 형태 라고 주장함. 빛의 파동성이 일반적으로 받아들여질 수 있는 추가적 발전이였음. 영 빛의 파동적 본질을 처음으로 증명함. 빛의 광선들이 적절한 조건 아래서 서로 간섭 한다는 것을 보여줌. 이는 두개 이상의 입자들이 모여 서로 소멸될 수 있는방법은 없으므로 당시 입자론으로 설명이 불가. 호이겐스 빛의 반사와 굴절 법칙을 파동론으로 설명함 헤르츠 전자기파를 발생시키고 검출함으로써 맥스웰의 이론을 실험적으로 확인함. 1801년 영 1873년 맥스웰 1887년 헤르츠 1900년 플랑크 결론 빛은 입자와 파동의 두 가지 본질을 모두 가지고 있다. 즉, 빛은 어떤 상황에서는 파동적 특성을, 그리고 다른 상황에서는 입자적 특성을 나타낸다 1905년 아인슈타인
5) 공기 중 대신 물속에서의 광속 v물을 측정한다. 실험과정 1)~2)의 방법으로 아크릴 길이 1m에서의 단방향 광 전송 지연 시간td,물을 측정한다. 이 값과 전송 거리 1m로부터 물속에서의 광속 을 구하여 공기 중에서의 광속 값과 비교한다. 추가 실험 기구로 길이 1m 튜브(물용기 역할)를 사용한다. 물속 광 경로가 지그재그가 아닌 직선이 되게 레이저 빔을 튜브의 축과 잘 일치시켜서 실험한다. 광속은 공기 중 값의 몇 배 인가? 이 값의 역수를 구하여 물의 굴절률 을 구한다. 6) 아크릴 속에서의 광속 v아크릴을 측정한다. 실험과정 1)~2)의 방법으로 아크릴 길이 1m에서의 단방향 광 전송 지연 시간td,아크릴을 측정한다. 이 값과 전송 거리 1m로 부터 아크릴 속에서의 광속 을 구하여 공기 중에서의 광속 값과 비교한다. 아크릴 속 광 경로가 지그재그가 아닌 직선이 되게 레이저 빔을 아크릴 봉의 축과 잘 일치시켜서 실험한다. 광속은 공기 중 값의 몇 배 인가? 이 값의 역수를 구하여 아크릴의 굴절률 을 구한다.
2)광 검출기를 광 펄스 발생기에서 매우 가까운 거리(A position)에 두고 광 검출기의 위치를 잘 조정하여 오실로스코프의 화면에 펄스가 나오게 한다. 오실로스코프 셋팅은 수직축 1~50mv/div, 수평축 10~100nsec/div로 한다. 수평축 10nsec/div의 초고속 시각축 조정은 시각축 10배 확대 버튼(x10)을 선택한다. 수평축 위치 조정 손잡이로, 이 수신 광 펄스의 꼭대기가 화면의 한 가운데 오게 조정하고 시각축을 절대로 움직이지 않는다. 이 시각을 펄스 전송 지연 시간 측정의 기준 시각으로 정한다. 그리고 광 검출기를 처음 위치에서 1m 더 멀리 설치(B position)하고 광 검출기의 위치를 다시 잘 조정하여, 오실로스코프 화면에 나타나는 펄스 오른쪽 이동 시간 즉 지연 시간(1m 전송 지연 시간) td를 측정하고 기록한다. 또 전송 거리를 1m 간격으로 3m까지 광 펄스 전송 지연 시간을 각각 측정 기록한다.
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물리 핵심 개념 정리 : 파동의 굴절, 빛의 굴절, 절대 굴절률, 스넬의 법칙, 빛의 분산, 전반사, 편광
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물리 핵심 개념 정리 : 정상파, 공기 기둥(기주)의 진동, 광전효과, 광전관, 광양자설, 빛의 파동설, 빛의 입자설, 물질파, 전자의 파동성, 물질의 이중성
물리 핵심 개념 정리 : 정상파, 공기 기둥(기주)의 진동, 광전효과, 광전관, 광양자설, 빛의 파동설, 빛의 입자설, 물질파, 전자의 파동성, 물질의 이중성
물리 핵심 개념 정리 : 파동, 파동의 전파, 파동의 반사, 빛의 반사(정반사와 난반사), 평면 거울에서의 반사, 구면 거울에서의 반사
비디오 빛 의 굴절 간단한 실험으로 알아보는 빛의 굴절 / YTN 사이언스
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