스넬 법칙
- 저자:
- 엄태호
스넬 법칙
빛이나 파동이 다른 매질을 만나 속력이 바뀌면 진행 방향이 바뀌게 됩니다. 이런 현상을 굴절이라고 하지요. 그런데 왜 굴절 현상이 일어나게 되는 것일까요?
그림에서 A에서 B까지 파동이 진행한다고 했을 때 x축 위쪽에서의 파동의 속력을 v1, x축 아래에서의 속력을 v2라고 했을 때 파동은 가장 짧은 시간의 경로를 따라서 진행을 합니다. 점 D의 좌표를 x라고 했을 때 파동이 v1의 속력으로 진행하는 시간은 t1 = sqrt(1+x^2)/v1, v2의 속력으로 진행하는 시간은 t2 = sqrt((1-x)^2 + 1)/v2가 됩니다. 전체 시간은 t = sqrt(1+x^2)/v1 + sqrt((1-x)^2 + 1)/v2가 되고, 이 그래프가 초록색으로 표현된 그래프입니다. 그 중에서 최소가 되는 지점의 점이 C가 되고, A에서 출발한 파동은 C점의 x좌표인 D를 지나 B까지 이동하게 되는 것입니다. 속력 v1과 v2를 변경해 보세요. 파동이 이동하는 경로를 볼 수 있습니다. 이런 굴절을 설명하는 법칙이 스넬 법칙입니다. 자세한 내용은 제 블로그에서 확인하세요.
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한줄 요약 : 파동은 가장 짧은 시간동안에 이동할 수 있는 경로를 따라 이동한다.