빛이 다른 물질을 통과할 때 속도가 변하나요?

Question

빛이 다른 물질을 통과할 때 속도가 변하나요? 예를 들어, 유리, 공기, 물 등 다양한 매질에서 빛의 속도에 어떤 영향을 주는지 알려주세요.

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

빛의 속도는 매질을 통과할 때마다 변합니다.

이는 빛이 매질을 통과하면서 통과하는 매질의 원자나 분자에 의해 흡수되고 재방출되는 과정에서 일어나는 현상입이며, 이 과정은 매우 빠르게 일어나지만, 그럼에도 불구하고 빛의 전체 속도에 영향을 주는 것입니다.

그리고 빛의 속도는 매질의 종류에 따라 다른데, 진공에서 빛의 속도는 약 299,792km/s이지만 물속에서는 공기 중에서보다 1.3배 느린 22만km/s이며, 유리에서의 빛의 속도는 공기 중의 속도보다 대략 2/3 정도로 줄어듭니다.

이러한 변화는 빛이 매질을 통과할 때 발생하는 굴절 현상과 관련이 있으며 굴절은 빛이 한 매질에서 다른 매질로 이동할 때 발생하는 현상으로, 이때 빛의 방향과 속도가 변하게 됩니다. 따라서 이러한 변화는 매질의 굴절률에 의해 결정되고 굴절률은 매질의 특성에 따라 다릅니다.

그렇기 때문에 빛이 유리, 공기, 물 등 다양한 매질을 통과할 때 그 속도는 각각 다르게 변하게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

네, 빛은 다른 물질을 통과할 때 속도가 변합니다. 이것은 광학적 현상 중 하나인 굴절에 의해 발생합니다.

빛은 공기와 같은 투명한 매질을 통과할 때 가장 빠른 속도로 이동합니다. 그러나 다른 매질로 들어가면 빛의 속도는 변화합니다. 이는 매질의 굴절률에 의해 결정됩니다.

물질의 굴절률은 해당 물질에서 빛이 얼마나 느리게 전파되는지를 나타내는 값입니다. 굴절률이 높은 물질로 들어가면 빛의 속도는 감소하고, 굴절률이 낮은 물질로 들어가면 빛의 속도는 증가합니다.

이러한 굴절 현상은 빛이 다른 매질을 통과할 때 경로를 바꾸고, 물체가 물에 담긴 경우에는 물체가 비틀리거나 휘어보이는 것과 같은 현상을 관찰할 수 있게 됩니다.