(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.
-
진짜 개부끄럽다 ㅋㅋㅋ 고딩때뭐한거지
-
제발 망햇음 하는 마음이 있음
-
1. 환자 진료보고 수술하고 일과 끝나고 나서도 회사에 남아 논문쓰고 자기가 스스로...
-
명문대 마지노선 0
Chatgpt 피셜 스카이까지라고 함.
-
파인만의물리학강의vol.1 이거 읽어볼만한가오...
-
(실시간) 이재명 따라다니면서 "거기를 찢지말아주세요" 외치는 아저씨 0
관저 앞에도 왔음 mbc 라이브 보는데 발성 개쩜
-
20번은 갠적으로 탈20번 느낌임 30번은 나눠서 분석하는게 생각보다 깔끔함...
-
[속보] 공수처·경찰, 대통령 관저 진입 시도… 몸싸움 발생 1
[속보] 공수처·경찰, 대통령 관저 진입 시도… 몸싸움 발생
-
그래서 여러분 지금 체포영장 발부되기라도 했나요 아니잖아요
-
대학병원 스탭만큼 대기업에서 일했으면 임원 달고도 남았겠다 병신들아
-
얼마나나오려나...
-
얼마 안된 생각이다
-
남들이 대학 졸업하고 회사들어가서 느끼는 상사스트레스를 학생때부터 느끼기 시작해서...
-
올해 보면 나이가 사반수고 응시는 세번째긴 한데 군대까지 껴서 오수까지 하는...
-
건국대 정시장학 0
정사 과1등으로 입학하면 장학금 같은거 있나요?
-
ㅇㅂㄱ 1
모닝 어싸 ㄱㄱ
-
연대 천컴이 0
2학년때 전공선택인데 컴공정원이 정해져있으면 1학년때 학점을 잘따야 가는건가요?
-
내가 미친거겟지...
-
뉴런 시냅스 1
예비 고3인데 뉴런 띰 개 끝날때마다 시냅스 띰1과씩 푸는 데 거의 다 틀림. 답지...
-
고2 모고 다 3떳어요 고1수학 중요하대서 가끔 고1 4점만 좀 풀어보려 하는데...
-
최애 설빙은? 7
난 딸기
-
삼수,군대,반수 6
일단 현역 때 52545였고 2025(재수)9모 때 생명 42점 지구 48(1번...
-
붙여줘라..! 애기도 많이 낳을게
-
본인 알바 계약을 오전부터 12시까지 했는데 내가 학원으로 첫출근 했음 계약한...
-
3년 전엔 다음 대선은 뉴섬이랑 디샌티스가 치르고 있지 않을까? 라고 생각하는게...
-
조사 들어간게 아니라 사장님 사업자 변경때문에 잠깐 막힌거라함 저도 메일로 보낸게...
-
1. 스마일 라식을 진행할 때/한 후 특히 주의해야 할 점이 있나요? 2. 일반...
-
Zanda 1
Yongzazal
-
씻은지 2일 된 줄 알악는데 생각해보니까 하루엿어요 다들 잘자용
-
탄핵소추 사유 1.줄곧 헌법과 법률을 위반하여 국법질서를 문란케 함 2.노무현...
-
잊력을 내영하세요.
-
I'll be back on next dawn orbi
-
현역 내신 3-4등급 공부를 한번도 해본적 없었는데 수능은 국숭세단 라인이었습니다...
-
표점만 다르면 반영방식이 어케되는거예요? 만약 25생윤처럼 불불불로나오면 만에하나...
-
ㄷㄷ
-
올해4점짜리만 5000문제정도풀면서 3년동안 4점짜리 10000문제가까이풀면서...
-
단순히 글의 의미와 주제를 파악하는것 뿐만 아니라 필자의 음흉한 의도를 파악하는데도...
-
-
야식먹기vs자기 12
-
사문 1순위인 데엔 이견이 없을 듯하고 그 다음은 뭐가 있을까요?
-
-
이번 생은 호모로맨스 에이섹슈얼 안드로진이라 힘들다
-
이수린씨 이름이 너무 이쁜걸 어떡해요,,
-
그동안 설대는 안 알아봤어서 감이 안 오는데 대략 어디쯤이다 식으로 라인만...
-
이과 누백 1퍼 0
수능 몇틀 정도인가요 아니면 국수탐탐 각각 백분위로 몇 정도
-
일어나라. 주변이 어두워 앞이 안 보이는 것 같아도, 5
아직 밤이 아니다.
-
20등 초반대 점수 궁금해요 (진학사로 다른 대학 점공 봐서 못 봤어요)
-
왜 언매러들이 화작러들보다 10퍼 이상씩은 높은거임 언매는 아무나 하는게 아니다 이건가
-
공부는 안하고 쓸 데 없이 빡갤 오르비 뒤져보며 강사 이름 하나하나 쳐보고 있네...
-
눈팅만 할때는 딥피드만 봤는데 이젠 모아보기가 제알 재밌네
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)