(물1)최소작용의 원리와 굴절, 신기루
게시글 주소: https://orbi.kr/00038764408
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.
-
오늘 휴일인데도 유격 잠깐하러 가야함요. ㅠㅁㅠ 너무행 ㅠㅠ
-
개념 안했는데도 고정 2는 나오는 개꿀통임
-
8회 12번에서 다항함수일때만 일부 연속적인 구간으로 얻은 항등식으로 얻은 f(x)...
-
솔텍 퍼먹기 0
웅어아가각
-
얼버기 1
지하철 잼밌따
-
굿모닝 1
오늘 하루도 화이팅
-
국영탐은 현역때부터 고정 1따리 나왔고 국어는 더프로 치면 거의 다 맞거나 하나...
-
당직 끄읕~ 1
마지막 당직 완뇨.
-
ㅇㅈ 7
자퇴 ㅇㅈ
-
100kg가 뭐니!
-
바♡누 0
-
한 3회분 이상은 만들어서 가져올게유.. 6평 기조, EZ, HIGH END...
-
음 7
아무도없나
-
해떠버렸네 0
얼버기인걸로하죠 뭐
-
낮인지 밤인지 해가 떠있는데 잠자리로 달이 떠있는데 독서실로 아침 점심 저녁이 아닌...
-
부처님이 오셨는데 뭔 공부여ㅋㅋ
-
어우 피곤해라 9
알고리즘 교재 막바지 작업하느라 죽겠네요 ㅜ 하루에 4시간 자는걸 거의...
-
만사귀찮 5
살기귀찮 아무리생각해도 ADHD에 우울증이맞는거같아
-
대치라고 합니다
-
아가들 잘지내라 1
이상한거 하지말고
-
4시야4시 3
내시
-
제가 칠곡군 왜관읍에 거주 중이고 대학교 재학 중이고 10월생인데 상근 존버를...
-
ㄷㄱㄷㄱ
-
답이 궁금합니다.
-
사탐 조합.. 0
사문 생윤 vs 사문 한지
-
밝기 최대로 ˎ₍•ʚ•₎ˏ
-
수능 수학이 의외로 계산이 적은 이유 (Ft. 수능 통합과학) 6
안녕하세요 :) 디올러 S (디올 Science, 디올 소통 계정) 입니다....
-
꽤 있나요? 수강 후기보면 한달만에 완강하고 1-2등급 나왔다는 글이 꽤 있는거같아서요
-
갠적으로 강사들 중 머리 제일 좋은 것 같은 강사분들이심 다들 강사분들 중 머리...
-
ㄹㅇ 이모티콘이 좋네
-
시간 재면서 해야됨?
-
새벽벽벽인거 치고 조회수가 쎄네요 다들........
-
3국을 여행 4
호주에 프랑스에 스페인에서 온 술을 모두 마심
-
형젠데 하나도 안닮음 병호형은 훈남인데
-
광장형 자유석이고 무료사물함도 제공합니다 한달은 11이고 3달하면 29입니다 저렴한 편일까요?
-
남자친구가 너무 조아여 18
진짜.. ㅠㅡㅠ♡
-
이쁜 사람있냐 3
앞에 나와서 이쁜 춤 춰보거라
-
문학은 원래부터 퀄 좋기로 유명했는데 독서는 이감이 틀리게 하는 방식과 평가원이...
-
망해버린 선대 2
더 망해버린 사람이 많아 기사회생
-
진짜 맥주나 막걸리 한 잔 하면 기분 개조을거같은데 미치겠다 진짜
-
어카노
-
쉴수있는데공부를왜하죠? 흑흑
-
얼버기는 물건너갔다
-
맞팔구함 2
잡담 태그 철저합니다 5명만잇으면나도은테?
-
작별인사 함 4
동아리 임원분들이랑 친해서 뭐 하나 맡은 것도 있었는데 이제 못 나갈거 같다고 함...
-
근데 n수하면 3
성욕해소는 self 밖에 없음??
-
스크롤 주욱 해서 연락 끊긴 애들 카톡 기록 보니깤 내가 왜 친구 없었는지 너무 잘보임
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)