(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.
-
화작 85 0
선택-5 2컷 절대 안댈라나ㅜ
-
-
혼코노 ㅇㅈ함 4
약간의 변조와같이
-
화학1에서 옮기려함
-
읏흥흥
-
냥논붙여줘 0
하 입실까지 11시간
-
백분위 언90 미66 생81 지 나락 11점에 영어 4인데 어느 대학 갈 수...
-
둘 다 좋은 책인데 가격이슈로인해… 하나만 초이스해야할듯
-
그딴거 없어요 왜냐하면 저는 올해 6모 하나만 집모로 쳐봤기 때문이죠 그 뒤론...
-
장기자랑이란건 4
배를 스스로 갈라서 내장을 보여주는거겠죠..?
-
백분위 터진 42 1등급 나오고 40점 표본 부족으로 10.xx후 백분위 터진 39 2등급 희망
-
아니죠??
-
47이 겁나 많은건가
-
저는 중학교때 영대비학원 친구
-
서울대 낮은과에서 복전하며 삶이 많이 힘들어질까요..
-
올1보다 한 두 개 2 뜨고 미적 99 100이 더 많네 왜 그런 거여?
-
ㅈㄱㄴ
-
군수 하기 전에 1
사탐런 할건데 사탐 개념이라도 끝내 놓을까요? 3월 입대 할거 같은데..
-
작년 내내 물지 붙잡고 공부했는데 수능때 문제 하나에 말려서 탐구만 백분위 엄청...
-
유대종 기실해 독서에 내신 범위 들어가는 지문이 있어서 듣고 싶은데 기실해 언매만...
-
아 여대가고싶다 2
그러나 남자라서 ㄴ하나가 더 붙어이썩
-
수학 백분위 99가 왜케많지 ㅈㄴ위축됨 그거보다가 오르비 들어왓는데 수학88...
-
과탐 98 95면 연고 라인에서 탐망/잘 중 어디에 속하나요? 이 라인에서...
-
화작 1컷 2
93이 1등급 뜰 확률 0에 가깝겠죠…화작 1이 안 뜨면 토요일 논술 최저 못...
-
심리적으로... 삼수 해보니까 사수도 하고싶네요 올해 안끝내면 초장수생 루트 탈듯
-
남대가고싶다 14
땀에젖은옷킁카킁카
-
희망고문 당함
-
지2는 ㄹㅇ재밌어보임
-
낮에 노래방 갔는데 아예 아무도 없는거임,,, 그래서 맘놓고 애니오프닝 몇곡 조짐요...
-
대가리 깨질뻔 ㅎㅎ
-
ㄹㅇ…
-
개국 0
근데 궁금한 게 있는데 약대 나와서 취업하고 회사 다니면서 약국 차려놓을 수...
-
실모기만질ㅇㅈ 7
네
-
논술 수험표 1
컬러로만 뽑아야 하나요? 흑백 안 됨??
-
그치 이거지 ㅠㅠㅠㅠㅠ
-
여대가고싶다고만 올렸더니 먼... 단체로 조롱에 어이가 없내요 찡찡거려서 ㅈㅅ...
-
어그로 ㅈㅅ 연고서성한중경 컴공이나 공대 희망하는데 물지 -> 지구사문 어떤가요
-
공부인증 8
3강도 들으려했으니 81분이라 포기.
-
클리드방송보기 2
흐흐
-
현역 고민상담 0
현역때 물1 지1을 선택한 학생입니다. 이번 수능에서 탐구는 45 42로 나쁘지않은...
-
on 3
치지직
-
미적88 확통94 기하91 예상 절망회로 풀가동
-
-
신청한김에 영어독해문제집 풀어보고싶은데 어떤강의가 좋은가요???
-
백환 언매 0
들어보신분 있나요? 방학때 현강 들어볼까 해서요
-
외모
-
다들 어디갓어 불금이라고 즐기고 있나본데
-
수시 종합 "국민 인하 숭실" 중에서 뭐가 제일 높고 낮음?
-
진학사를 안사서 그런데 혹시 서강대 다군 자전 점수컷이 어떻게 되는지 알 수...
-
영단어 암기 팁 2
인지 심리학 입문, 장기기억(부호화) 내용 중 *정교화는 입력 자극에 부가적인...
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)