경계면에서 꺾어지는 빛
- light refraction
빛이 물질의 경계면을 통과할 때 꺾어지는 현상에 대해 생각해 보세요.
- 빛의 입사각과 매질의 굴절률에 따라, 빛이 굴절되어 들어갑니다.
※ 원래 일부의 빛은 반사되나, 반사 효과는 없는 것으로 가정하였습니다.
※ 제시된 굴절률은 파장 589nm의 노란색 빛에 대한 자료입니다.
※ 파장에 따른 굴절률의 미세한 변화는 무시했습니다.
|
|
유리평면에 의한 입사광선의 반사와 굴절
입사한 광선의 일부는 반사되어 나갑니다. 즉 유리면에서부터 튀어 나오듯이 멀어져갑니다. 나머지는 표면에서 굴절됩니다. 즉 유리면을 통과해서 그 안으로 들어 갑니다.
광선이 경계면에 수직으로 입사한 경우를 제외하고는 모든 경계면에서 광선의 진행방향은 항상 바뀝니다. 즉 입사광선이 경계면을 만나 휘어집니다. |
|
|
입사각 θ1, 반사각 θ1`, 굴절각 θ2들은 경계면에 수직인 방향과 광선사이의 각도로 정의됩니다.
|
반사법칙
반사광선은 입사평면 안에 놓여 있으며 다음의 관계식을 만족합니다.
굴절법칙
굴절광선은 입사평면에 놓여 있으며 다음의 관계식을 만족합니다.
여기서 n1은 차원이 없는 상수이며 첫번째 매질의 굴절률이라고 부르고 n2는 두번째 매질의 굴절률이라고 부릅니다.
어떤 물질의 굴절률은 c/v와 같습니다. 여기서 c는 진공에서의 빛의 속도이고 v는 물질에서의 빛의 속도입니다. 진공과 여러 물질들의 굴절률은 다음과 같습니다.
따라서 위의 애플릿의 경우, 다음과 같은 관계식으로 나타낼 수 있습니다.
|
sin(입사각) = (매질의 굴절률) ×sin(굴절각)
|
|
|
굴절 현상 때문에 물고기는 실제보다 수면에 가까이 있는 것처럼 보입니다.
|
여러 매질의 굴절률
|
|
|
매질
|
굴절률a
|
|
|
|
진공
공기(STP)b
물
아세톤
에틸알콜
설탕물(30%)
비결정수정
설탕물(80%)
보통유리
소금결정
폴리스틸렌
특수유리
사파이어
고밀도유리
다이아몬드
|
1.00
1.00029
1.33
1.36
1.36
1.38
1.46
1.49
1.52
1.54
1.55
1.65
1.77
1.89
2.42
|
|
|
|
a 파장 598nm 빛(나트륨등의 노란색 빛)에 대하여
b STP: 표준상태, 0℃이고 1기압인 상태
|
진공에서는 굴절률이 1.0으로 정의되어 있고 공기중에서는 1에 매우 가깝습니다. (많은 경우 근사적으로 1을 쓰기도 합니다.) 어떤 물질도 1보다 작은 값을 가지지 못합니다.
|
굴절률이 다른 매질에 입사한 광선은 진행 속도의 차이로 인해 굴절 됩니다.
(Fundamentals of Physics - Holiday, Resnick, Walker)
|
|
|
공사ㆍ자재납품실적
Copyright ⓒ 1994 Sunileng 선일기술산업(주) All rights reserved.
소음 실무 기본 자료
