Q. 양자역학의 이중슬릿이 궁금해요!!!!!!!!!!!
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.이중슬릿 실험(Double-slit experiment)이란 두 개의 슬릿에서 나오는 결맞은 파동들이 스크린에 도달하는데 까지의 경로차로 인해 간섭을 일으키는 것을 관찰한 실험이다.파동은 회절(回折, diffraction)과 간섭(干涉, Interference)의 성질을 지니고 있다. 파동이 미세한 틈을 빠져나올때 회절이 작용하여 퍼지게 되고, 파동이 두 틈을 동시에 결맞은 상태로 통과하기 때문에 파동끼리 간섭이 작용하여 뒤쪽 스크린에 그 무늬가 나타난다.양자역학에선 이중슬릿 실험을 물질이 가지는 파동성과 입자성의 상보성을 나타내는 실험으로 해석한다. 어떤 물질이 두 개의 미세한 틈을 통과하여 스크린에 도달하는 과정을 어떤식으로 관찰하느냐에 따라 파동(wave)과 입자(particle) 중의 한가지 성질만을 볼 수 있다. 파동은 두 틈을 동시에 지나므로 어느 틈을 지났는지 말할 수 없다. 반면 입자는 정해진 궤적을 가지고 두개의 틈 중 하나의 틈만을 통과한다. 양자역학적 상보성에 따르면 물질이 하나의 틈만 통과함을 관측하면 입자성을 가지고 행동한다는 뜻이고 간섭 무늬를 볼 수 없다. 반대로 물질의 간섭무늬를 본다면 파동성을 가지고 행동한다는 의미이며 어느 슬릿을 통과했는지 알 수 없게 된다.
지구과학·천문우주
Q. 요즘 들어 해 뜨는 시간이 점점 더 빨라지는 느낌인데 왜 그럴까요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.해가 뜨고 지는것은 공전과는 관계가 없고 지구의 자전과 관계가 있습니다.해가 뜨고 지는것은 지구의 자전에 의해 나타나는 현상이기 때문이죠...그대신 해가 뜨고 지는 시간의 변화는 지구의 자전축이 공전궤도면과 약 23.5도 정도 기울어 져 있어공전하면서 햇빛의 각도가 달라져 해의 고도와 뜨고 지는 시간이 변하는 것 뿐입니다.해의 남중고도가 높으면 해뜨는 시간이 많아지기 때문에 더 빨리 뜨고 더 오래 뜨는것입니다.예를 들어, 하지의 남중 고도는 90-위도+23.5도... 춘분,추분의 남중 고도는 90-위도... 동지는 90-위도-23.5도로구하는 것을 알 수 있는데 하지의 남중 고도가 제일 높은것을 알 수 있죠...그리고 자세히 시간을 재어 보시면 해 뜨는 시간이 일정한게 아니라 동지는 해가 매우 늦게 뜨고 하지는 해가 매우 빨리 뜨는 것을 알 수 있습니다. 여름 7시면 아직 해가 남아있지만 겨울인 요즘에는 6시만 되어도 어두워 지는것을 본 적 있으시죠?? 그와 같은 겁니다...
지구과학·천문우주
Q. 대기권의 구분은 무엇을 기준으로 하는지요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.대기권의 구분 -높이에 따른 온도 분포에 따라 대기권은 4가지 층으로 구별되어 있습니다1.대류권 : 대류권은 지표면에 접해 있는 층으로서 우리 생활과 가장 밀접한 관계가 있다. 대기권에 있는 전체 공기의 약 90%가 대류권에 있으며, 이 층에서 구름, 비 등과 같은 기상현상이 일어난다. 2.성층권 : 대류권 위에서 높이 약 50km까지는 올라갈수록 기온이 높아지는데 이 층을 대류권이라고 합니다 3.중간권 : 성층권 위에는 대류권과 같이 올라갈수록 온도가 감소하는 중간권이 있습니다. 중간권의 상층은 대기권 전체에서 온도가 가장 낮습니다. 4.열권 : 중간권 위에는 올라갈수록 온도가 다시 높아지는 열권이 있다. 이 층은 대기가 매우 희박합니다.