(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.
-
영어A다흐흐
-
모고 보면 친구 중에 그런 애 있던데 어캐 가능한 거죠 본인 말로는 1등급이 운이...
-
9모접수하면서 받게
-
조금 내려감.. 현재 38.8
-
교수님 추천좀 부탁드립니다 맛보기 한번씩 들어봤는데 딱히 감이 안오네요.. 김동ㅎ...
-
질문중학교 수학1 도형문제 질문. 중학교 수학1 기본도형 문제 파트인데요,문제가...
-
근데 사람이 너무 많아서 선착도 아닌 랜덤으로 뽑겠다네? 아니 근데 110명...
-
삼계탕되겟어..,.
-
회당 평균 몇 분 정도 걸리시나요?
-
글 찾아보는데 없구먼..
-
잇올 무단결석 2
눈떴는데 너무 공부하기 싫고 현타와서 말씀 안드리고 안갔는데 벌점 진짜 20점 때리나요?
-
ㅜㅜ이
-
덕코쥬세요
-
수1 기말 1
원리합계 3문제 배점 총 15점ㅋㅋㅋ
-
세계인 악력 랭킹인데 1위 172.2kgㅋㅋㅋㄱㅋㅋㅋ 저정도면 고양이는 안지도 못할 듯 터뜨릴까봐
-
내가 수험판에 남아 있을 수 있기를.
-
해도 ㄱㅊ?
-
검정고시 접수증 1
9평 학원 신청 실패해서 교육청에 전화했는데 검고 접수증 가지고 오라고해서 그런데...
-
경기도 원정이라도 없으려나 멘탈 개갈리네요
-
하..걱정되네요ㅠㅠ 수능날96맞고싶은데ㅠㅠ
-
지금 접수하러 갑니다
-
"학원이 곧 아이 성적표…어디 다니는지 보면 실력 알죠" [대치동 이야기⑫] 4
“아이 학원 고르는 기준을 딱 하나만 꼽아야 한다면 ‘같이 공부하는 친구들의 수준’...
-
이거 틀리면 91% 상위권입시 정시 ..... 오우 컷100 125표점 홀짝귀신...
-
좋구만
-
오분후식 0
-
6평 성적표 받으러 가면서 신청해도 자리 남아있음
-
대 반수시대 잖아요..
-
급해요 지금
-
안녕하세요. 크럭스팀 컨설턴트 금산조입니다. 약대 도입 첫 해였던 22학년도의...
-
님들 이거 미적분 문제인디 안풀려서 혹시 도와주실 수 잇으신가욤 ㅜ
-
고대의료원 교수들 "12일부터 무기한휴진…전공의요구 수용돼야" 1
"응급·중증환자 진료는 계속…의료인 과로 피하고 환자 안전 지키기 위한 것"...
-
잇올 딱맞춰들어갔는데 개같이 광탈당할줄 몰랐네... 학원에 이제 자리도 없는거같은데...
-
못보게생겼거든요…큰일난다고해도 딱히 방법도없지만 여쭤봅니다ㅠㅠㅠㅠㅠㅠㅠ
-
ㅅㅂ..... 0
아오...
-
실모든 모고든 풀 때 언 독 문 대략 얼마나 쓰세요? 시간이 항상 문제라 좀 줄여야...
-
과연 최저점은 어디일까
-
사실 포기 안 해도 방법이 없긴 함
-
오늘부터갓생..
-
지방러의 장점 9
평가원 모의고사 접수가 비교적 널널함
-
내가 다니는 재종 논술 주1회 3시간에 40인데 비싼거지? 2
ㅈㄴ비싼거같은데 논술하시는분들중에 논술 어떻게 공부하는중인지좀,.
-
내 손이 문제인듯 걍 운지하러 갈게
-
2학기는 낭낭하게 9학점 정도만 듣고 일본어 공부를 해보실까…
-
내 반수 플랜 1
일단 2학기를 통으로 준비하든 깨작깨작 준비하든 성적차이가 유의미 하지는 않을듯...
-
핑프임?ㅇㅇ
-
잇올만 믿고 7월 1일까지 아무생각없다가 신청하려니까 티켓팅마냥 다 빠져나감......
-
N제 존나 많이 풀기랑 실모 존나 많이 풀기 뭐가 날까요
-
9평 신청 2
아직 자리 남은데 없죠? 서울에서는 잇올 신청 놓쳤으면 어떻게 해야되나요?
-
갑자기 궁금한거 8
학교신청은 자기 모교인 고등학교에서만 가능한건가?
-
러셀 9모 0
는 아예마감인거죠..? 취소자리 이런것도 안풀리나요 ㅠㅠㅠㅠ
-
잇올도 실패해서 진짜 큰일났는데
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)