(물1)최소작용의 원리와 굴절, 신기루
고2 과외돌이 굴절이랑 신기루 설명 한 방법
최소작용의 원리(빛 한정) : 빛은 거리상 최단경로가 아니라, 시간이 최소로 걸리는 경로(최소 시간 경로) 선택해서 움직입니다. 이건 빛(과 파동)의 고유 성질이라고 보면 됩니다. 이 때문에 최단경로로 이동하기 위해 굴절을 하게 되는데, 이걸 해안에서의 구조작업에 비유하면 다음과 같습니다.
당연히 구조대원은 땅에서는 뛸 수 있으니 더 빠르게 움직입니다.
누가 봐도 경로 (1)은 멍청한 경로입니다.
경로 (2)와 (3)을 비교하면 수직보다는 살짝 대각선으로 움직이는게 효율적일 것 이므로(직관), (2)가 제일 빨리 도착할 것임을 알 수있습니다.
이 상황은 파동에서 최소작용의 원리를 증명하는 상황과 다를 것이 없어서 실제로 계산 해 보면 최단시간 경로에서 스넬법칙이 성립합니다.
이제 신기루를 이해 해 봅시다.
사막에선 지면이 달궈져서 땅 근처에서 공기의 온도가 더 높습니다.
사람의 눈과 하늘의 거리 상 최단경로는 직선인 (1)입니다.
하지만 빛은 최소 시간 경로로 움직여야 합니다. 속도가 빠른 편인 뜨거운 공기를 살짝 거쳐가는 경로가 시간이 덜 걸릴겁니다.
따라서 경로 (2)가 최단시간 경로가 되고, 사람 입장에서 빛의 궤도를 연장하면 오아시스가 있는 것 같은 착각을 하게 됩니다.
바다에선 물의 비열이 커서 수면 근처에서 더 차갑고, 반대로 일어납니다.
이렇게 이해하면 신기루 까먹을 일 없겠죠?
0 XDK (+0)
유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.
-
부모님이 이런패션은 튀는 패션이라고 아무나 소화하기가 힘들다고 하는데 진짜 그럼?...
-
어제 질문했는데 아직 답변이 안 왔는데 왜 그럴까요? 저보다 늦게 질문하신 분들은...
-
사탐 가산점 뚫고 문과로 교차지원 할 성적이면 연대 공대를 지원하겠죠...? 설마...
-
취르비 2
헤헤헤헤헤헷
-
감 잃는 건 당연하겠죠? 풀만한 실모형태 문제집이나 교재 아시는 거 있으시면...
-
논리실증주의자는 예측이 맞을 경우에, 포퍼는 예측이 틀리지 않는 한, 2
논리싫증주의자는 관심이 없다
-
딱 눈을 감고 한시간만 생각하는거임 올해는 202n년.. 11월 nn일.. 난...
-
한양 외대 3
가군 한양대 영어교육 나군 외대 LD 다군 중대 경영 쓸 생각입니강 한양대는...
-
기계 화공 VS 인문자전 선호 파악이 필요하니 지원자들의 적극적 참여 바랍니다.
-
열심히 수시 챙겨서 1.9받아도 서울대에선 BB 주는데 ㅋㅋ
-
부부 사이에선 서로 '자내(자네의 선대형)'라고 불렀다. 양영희 (2005),...
-
상경계와 비교적 낮은 공대인 기계/화공과 붙었을 때의 선호 파악이 좀 필요합니다....
-
저는 하나하나 보기보다는 그냥 비슷한 과 넣어보면서 낙지가 어떻게 잡냐 이걸 보는데...
-
둘다 매일 해야해요???
-
사회학과 가야하나
-
무직전생이랑 비스크돌 봤어요 솔직히 식은땀 났습니다... .
-
공통 김기현T 아이디어랑 김범준T 스블 같이 들어도 되나요? 아니면 걍 하나만...
-
달고나가 유행한건 아는데 왜 유행했는진모름ㅋㅋㅋ
-
보기만 해도 힐링이 돼요
-
화학1 엣지 17
시대 화학1 엣지 어때요..? 김준 커리 탔고..2~3등급은 받아요..25수능...
-
이월이안뜨네
-
걍 내년에 서울대 정문 부시는 성적 받는게 답인갑다 13
연대도 깡내신 보네 나같은 2점대 후반은 뒤지라는거냐 아예 버렸으면 억울하지라도 않지
-
어디로 가야할까요?? 둘다 수능 3등급입니다. 화작 확통
-
못 보겠다
-
국어.. 재미로 과학지문 좀 본거빼고 노베임… 올해수능 독서론 1, 인문 2, 법...
-
국밥류 파스타 제외
-
내신 2.8에 수탐은 거의 전교1등이였고 한국사,사회과목 7~8등급이였어요
-
4칸 -> 2칸 0
하루만에… 미련도 안 남네 ㅎ..
-
ㅈㄱㄴ
-
07 현역이고 국어는 고1때부터 독학으로 하면서 지금까지 고3 기출을 마닳로...
-
2024 버전 있는데 이걸로 2026 듣는건 에바임여?
-
"탈진실 시대(Post-Truth Era)"는 객관적 사실보다 감정이나 개인적...
-
공군 846기임 전역한지 8일지남특기는 18XXX 자대는 그냥 후방 포대였음2024...
-
교과 반영때문에 오르비에서 곡소리 들릴거같음 ㅋㅋ 전부 지원자들 수준 높게봐서...
-
1월부터 수능까지 다닌 수능선배 강남점 리뷰 씁니다 9
커뮤니티 열심히 하시는 분들 재미없는 글 죄송하지만 전 돈 받아야해서 리뷰 씁니다...
-
여기 원래 반모임?
-
오랜만입니다! 5년?만이라 요즘 입시는 잘 모르겠네요 ㅎㅎ 원래 윤교 지망이었어서...
-
656보다 높으시면 쓰지마세요! 좋은 말 할때 쓰지마
-
최근 몇년 사이에 코 막힌적이 손에 꼽음 대신 그냥 숨이 잘 안 쉬어짐...코가...
-
아무거나 추천좀요
-
추워서 견딜수가 없어사 패딩입음... 왜케춥뇨
-
나진짜오르비거의안하고 오늘 글 거의안썼는데 뭐지
-
하 중앙대 0
왜 또 등수 개떨어지냐...
-
원래 파데 확통은 교재가 없나요?.. 아니면 품절된건가여
-
중에 여러분이라면 어디감?? 고대 어문이나 사학과 같은데 되고 냥대는 기계랑 화공...
-
보통 몇월쯤 돼야 마감치나요? 마감되긴 하나요? 사탐이라
-
은 무엇일까요? (과고/ 영재고 졸업생에 비해) 머리 나쁘고, 수학 과학 못하는...
-
여기 후드 아닌데…개무섭네요
-
뇌가 이상해져버렷..! (숨이 뇌까지 들어차는 기분임 개쩜) 헤으ㅡㅡ읏
-
태루하루였나
이 부분에 대해서 갠적인 의문점인데, 빛이 '선택해서' 최소 시간 경로'만' 택해서 이동하는지, 아님 빛이 모든 경로를 나누어서 움직이는데, 저희들이 관찰하는 경로가 최소 시간 경로'만'인지 궁금합니다. 교과서를 뒤져보니 고등학교 교과서에서는 이에 대한 설명은 살포시 생략하고 넘어가는 것 같은데, 특수상대성 이론에서 의도되는 식인가요 아님 기존 고전 역학에서도 유도되는 식인가요? 제 짧은 물리 학식으로는 답을 찾지 못해 질문합니다.
오 이거 궁금하네요
그..저도 물리를 깊게 공부한 건 아니고, 과외용으로 굴절의 원리랑 신기루의 쉬운 설명을 만든거라 잘 모릅니다.
일단 빛의 각도 변화는 매질 경계에서만 일어나는거라 최소시간 경로만 선택하는 것으로 알고는 있고
최소작용의 원리(해밀턴 원리)는 증명된 식이 아니라 가정?으로 알아요 (고전역학 내에선 뉴턴 역학을 가정하면 유도되긴 하지만)
물리 전공자분 계시면 답 주실 수 있나요?
아는분이 모든길로 가고있다하네요
경로적분이라고 생각하면 되네요...
저도 QED는 최근에야 공부를 시작해서...
모든 경로로 가고 있다는 지인분의 말씀이 맞는 것으로 저도 알고 있습니다
더하자면 해밀턴의 원리는 이제
가정이라기보다는
하나의 철학처럼 받아들이시면 좋을 듯 합니다
이것은 사실 해밀턴 역학보다는 라그랑주 역학에 관련된 것인데,
어떤 양의 보존보다는 최소화에 방점이 찍혀 있다고 생각하시면 됩니다.
T-V를 최소화하는 것으로,
이걸 오일러-라그랑주 방정식에 넣어 보면(이것을 최소화시키면)
힘이 위치에너지의 미분이라는 뉴턴역학의 결론이 나옵니다.
이렇듯 하나의 철학처럼 받아들이는것도...
저는 그렇게 받아들였습니다.
더 더하자면
이것 자체가 게이지 이론과 연관이 있습니다...
점점 한번쯤 들어는 본 괴상한 이론과 이어지네요
한 가지 더 더하자면
학생이 최소 시간의 원리에 대해 묻는다면
이를 통해 비교적 자명해 보이는 반사각/입사각에 대한 규칙을 증명해 줌으로서
간접적으로 보여 주는 것 역시 방법일 것입니다.
(물리학 1의 교육으로는 말이죠)