물속에 있는 빨대가 휘어져 보이는 원리는 무엇인가요?

Question

빨대를 물, 음료에 꽂아 놓으면 위에서 보는 것과 컵 안에서 보이는 게 달라 휘어져 보입니다.

왜 그런 착시(?)가 나타나는건지, 어떤 원리인지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.

물속에서 빨대가 휘어져 보이는것은 빛의 굴절로 인해서 발생합니다. 빛의 굴절이란 빛이 직진하다가 매질이 달라지면 진행방향이 꺽이는 현상을 뜻합니다.

Answer 2

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

빨대를 물이나 음료 안에 넣으면, 빨대와 물 또는 음료 사이의 경계면에서 굴절(refraction)이 발생합니다. 이 굴절은 빨대가 물이나 음료 안에서 높이 변화를 일으키기 때문에 발생합니다.

우리 눈은 빛의 직선 운동을 따라 물체를 보고 있기 때문에, 빛은 물체와 눈 사이를 직선으로 지나갑니다. 그러나 빛이 물과 같은 매질과 경계면을 만날 때, 빛의 진행 방향이 바뀌는데, 이것이 굴절이라고 합니다. 이 굴절은 물체를 왜곡시키는데, 이것이 빨대를 물이나 음료 안에 넣었을 때 빨대가 왜곡되어 보이는 이유입니다.

빨대는 물과 같은 매질을 통과하면서 빛의 직선 운동을 계속 유지하려고 노력하지만, 빛은 물과 경계면에서 굴절되기 때문에 빨대가 물 안에서 왜곡되어 보입니다. 따라서, 빨대는 실제로는 직선으로 뻗어 있지만, 물과 경계면에서 굴절된 빛이 우리 눈에 도달하므로 왜곡된 것처럼 보입니다. 이러한 굴절은 빨대가 완전히 수직으로 서 있을 때보다, 더 기울어진 각도에서 더욱 두드러지게 나타납니다.

Answer 3

안녕하세요. 불꽃 과학전문가입니다.

빛이 공기와 같은 한 매체에서 물과 같은 다른 매체로 통과할 때 속도와 방향이 바뀌게 됩니다. 이러한 방향의 변화로 인해 빛이 구부러지거나 굴절이 되게 하고 물체가 실제와 다른 위치나 모양으로 보이는 착시 현상을 일으키게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 과학전문가입니다.

빛의 굴절을 이해하셔야 하는데요.

입자다 촘촘히 있는 매질 즉 밀한 매질과 입자가 듬성듬성 소한매질에서 빛의 이동속도가 다릅니다. 즉 밀한 매질에서 소한매질로 또는 소한 매질에서 밀한 매질로 빛이 이동을 하면서 속도차에 의해 빛이 꺽이며 우리 눈에 휘어지는 것 처럼 보입니다.

도움이 되셨으면 추천 좋아요 부탁드립니다. ^^

Answer 5

안녕하세요. 이정현 과학전문가입니다.

물 속의 빨대가 휘어보이는 이유는 굴절률이 달라서 입니다.

공기의 굴절률은 1, 물의 굴절률은 1.44이기 때문에 빛이 물이 통과하면서 파장이 줄어듭니다.

그러므로 빛이 굴절되어 빨대가 휘어져 보이게 되는 것 입니다.

Answer 6

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.물속의 빨대가 휘어보이는 것은 광학적 현상 중 하나인 굴절(refraction) 때문입니다.

물은 공기보다 밀도가 높기 때문에 빛이 물과 공기 사이에서 다른 속도로 이동하게 됩니다. 이 때, 빛이 물과 공기 사이의 경계면을 만나면서 굴절(refraction)이 발생하게 되는데, 이 때 빛의 진행 방향이 바뀝니다.

따라서, 물속에서 빨대를 넣으면 물과 공기 사이에서 빛이 굴절하게 되어 빨대가 물속에서 보이는 위치가 실제 위치보다도 더 깊숙하게 보이게 됩니다. 이로 인해, 빨대가 휘어보인 것처럼 보이는 것입니다.

이러한 광학적 현상은 수중에서 사물을 관찰할 때, 물속에서 사물이 실제보다 작아보이는 것과 같은 다양한 광학적 왜곡을 유발하므로, 수중에서 사물을 관찰할 때는 이러한 현상을 고려해야 합니다.

Answer 7

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

빛의 굴절 때문입니다.

빛은 밀도가 다른 물질을 지나면 휘어지게 됩니다.

공기에서 물로 빛이 통과할 때는 공기와 물의 밀도차이로 인해 빛이 휘어지게 됩니다.

이 때문에 공기 중에 있는 빨대 부분과 음료 속에 있는 빨대 부분이 꺽인 듯이 보이는 것입니다.