목록굴절 (4)
교육부 공식 블로그
빛이 보여 주는마술, 신기루 여름철 무더운 날 자동차를 타면 아스팔트 위에 물웅덩이가 있는 것처럼 보이는 경우를 본 적이 있을 것입니다. 그러나 그 물웅덩이는 가까이 가면 사라져버립니다. 이러한 현상은 신기루 현상입니다. 그리고 신기루는 사막 지대에서 목마른 사람이 오아시스 모양의 신기루에 속아 헤매는 이야기에 자주 인용되는 소재이기도 합니다. 아스팔트가 여름에 햇볕을 받아 뜨거워지면 그 주위 공기 역시 위의 공기에 비해 뜨거워집니다. 뜨거운 공기는 차가운 공기에 비해 밀도가 낮은데 이러한 밀도 차이에 의해 빛이 굴절하게 됩니다. 따라서 지면에 있는 공기로 빛이 들어올수록 그 빛은 위쪽으로 휘게 되어 반대편 물체가 지면에 있는 것처럼 보이게 되는 것입니다. 신기루란 이렇게 밀도가 서로 다른 공기층에서 빛..
렌즈의 모양과 빛의 굴절 ■ 볼록렌즈 역할을 하는 우리 눈의 수정체 제 2의 뇌라 불리는 눈. 눈이 빛을 받아들여 시신경을 통해 뇌로 전달하면 우리는 사물을 인식하게 됩니다. 이러한 눈은 빛을 모아 주는 각막, 빛의 양을 조절해 주는 홍채, 빛을 굴절시켜 주는 수정체, 상이 맺히는 망막으로 구성되어 있습니다. ▲ 눈의 구조(출처: 에듀넷) 우리가 물체를 정확히 보려면 망막에 상(물체의 모습)이 정확히 맺혀야 합니다. 이를 위해 건강한 수정체는 멀리 있는 것을 볼 때는 편평하지만 가까운 것을 볼 때는 볼록해지면서 빛을 굴절시켜 초점을 조절해 줍니다. 즉, 수정체가 렌즈의 역할을 하는 것이지요. 할아버지나 할머니께서 신문이나 책을 보실 때 돋보기를 사용하시는 모습을 본 적이 있을 것입니다. 왜 나이가 들어 ..
빛의 굴절을 이용한 착시 현상 ■ 빛의 굴절을 이용한 착시 현상 빛의 굴절 때문에 물체의 위치나 크기가 달라져 보이는 현상은 우리 생활 곳곳에서 발견할 수 있습니다. 물 컵에 빨대를 넣으면 빨대가 꺾여 보이는 현상, 계곡이나 풀장의 물의 깊이가 실제보다 얕아 보이는 현상, 물 속에 있는 다리의 길이가 짧아 보이는 현상 등은 모두 빛의 굴절로 인한 것입니다. ▲ 빛의 굴절로 인한 현상(수심이 얕아보이는 현상 / 다리가 짧아보이는 현상)(출처: 에듀넷) 또 굴절은 헛것이 보이게도 합니다. 사막에서 만나는 신기루가 바로 그것입니다. 사막을 지나는 지친 나그네들에게 오아시스는 생명수나 마찬가지입니다. 그런데 가끔 실제로는 아무것도 없는데 마치 오아시스가 있는 것처럼 보이는 경우가 있습니다. 이것이 바로 신기루랍..
빛의 굴절 ■ 빛의 굴절빛은 통과하는 매질이 바뀌면 속도도 변합니다. 빛은 진공 중에서는 초속 30만km의 속도로 진행하고 공기 중에서는 이보다 약간 낮은 속도로 진행하며, 물속에서는 약 3/4의 속도로 진행합니다. 유리 속에서는 이보다 속도가 더 느려집니다. 이렇게 매질마다 속도가 달라지는 이유는 빛이 매질 속을 지날 때 매질을 이루고 있는 분자와 상호 작용하며 지나가기 때문입니다. 이것은 다음과 같이 일렬로 늘어선 사람들과 악수를 하며 지나가는 상황에 비유할 수 있습니다. ▲ 분자와 상호 작용하는 빛(출처: 에듀넷) 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. 공기..