공기에서 물로 들어간 빛은 어느 쪽으로 꺾일까?
수면과 수직선 중 각도의 기준을 먼저 정하고, 입사각과 굴절률을 바꾸며 빛의 진행 방향을 계산합니다.
그림에서 무엇을 볼까요?
수면에 수직인 기준선에서 잰 입사각 45도와 물속 굴절각 약 32.1도를 비교한 그림
물컵 속 연필을 옆에서 보면 물 표면 부근에서 꺾인 듯 보입니다. 물속에서 나온 빛이 공기로 이동할 때 진행 방향을 바꾸기 때문입니다. 여기서는 경로를 단순하게 보기 위해 공기에서 평평한 수면으로 들어가는 빛 한 줄을 계산합니다. 연필이 실제로 휜 정도나 눈에 보이는 깊이를 계산하는 활동은 아닙니다.
수면에 직각으로 세운 가상의 선을 법선이라고 부릅니다. 입사각은 들어오는 빛과 법선 사이 각도이고, 굴절각은 물속으로 진행하는 빛과 법선 사이 각도입니다. 같은 광선을 수면 기준으로 재면 법선 기준 각도와 합이 90도가 됩니다. 어떤 선을 기준으로 잰 각도인지 먼저 확인하세요.
함께 확인할 점
입사각 45도·굴절률 1.33의 기본 결과를 확인합니다. 입사각을 0도로 바꾼 뒤, 45도로 되돌리고 굴절률만 1.00과 1.50으로 바꿉니다. 법선 기준 각도와 수면 기준 각도의 합이 90도인지 확인하고 초기화합니다.
생각해 볼 질문
같은 광선을 법선 기준과 수면 기준으로 설명하는 문장을 각각 쓰고, 두 각도의 합을 확인해 보세요.
반감기가 두 번 지나면 남은 양은 0이 될까?
평균이 같으면 모습도 같을까?
더 많이 수료한 반이 성공률도 높을까?