빛이 굴절, 반사될 때는 빛의 속도가 줄어드나요?
빛은 세상에서 제일 빠르잖아요.
궁금한 게 빛이 어딘가에 부딕혀서 굴절되고 반사되는 경우가 있는데 이럴 때는 빛의 속도가 조금이라도 줄어드는 게 맞나요?
안녕하세요.
빛이 다른 매질로 전환하거나 반사될 때, 그 속도가 변할 수 있습니다. 이를 이해하려면 빛의 속도가 진공에서는 일정하게 c (약 299,792,458 m/s)이지만, 다른 매질에서는 그보다 느려질 수 있다는 사실을 알아야 합니다. 빛이 한 매질에서 다른 매질로 이동할 때 굴절이 일어나고, 이 과정에서 빛의 속도는 매질의 굴절률에 의해 결정됩니다. 굴절률은 빛이 매질을 통과할 때의 속도를 진공 속도와 비교한 값입니다. 굴절률이 높은 매질(예: 물, 유리)은 빛이 그 매질을 더 천천히 통과하게 만듭니다. 따라서, 빛이 공기에서 물이나 유리로 들어갈 때, 그 속도는 감소합니다. 반사의 경우, 빛은 동일한 매질에서 반사되므로 일반적으로 속도는 변하지 않습니다. 하지만 반사되는 표면의 물리적 상태나 특성에 따라 빛의 방향이 변할 수 있습니다. 예를 들어, 거울에서 반사된 빛은 방향은 바뀌지만, 속도는 같습니다. 따라서, 빛이 굴절될 때는 빛의 속도가 줄어들 수 있으며, 이는 매질의 굴절률에 의해 결정됩니다. 반면, 빛이 반사될 때는 속도에 변화가 없으나 방향은 변경될 수 있습니다. 이러한 현상들은 물리학의 광학 법칙에 따라 설명되며, 빛의 행동을 이해하는 데 중요한 기초 지식을 제공합니다.안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.
빛은 매질에 따라서 속력이 바뀝니다. 우리가 일반적으로 말하는 빛의 속력은 진공에서의 빛의 속력을 의미합니다. 공기도 굴절률이 있는 매질이고, 그 외의 유리 등은 공기보다 굴절률이 큰 매질입니다.
빛이 굴절하기 위해서는 다른 매질을 통과해야하기에 다른 물질을 통과하는 동안은 빛의 속력이 바뀌게
됩니다. 특수한 경우가 아니면 빛을 투과하는 매질은 공기보다 굴절률이 크기때문에 매질을 투과하면사 속력이 느려집니다.
반사하는 경우도 동일합니다. 우리가 보기에는 거울표면에서 빛이 반사되는 것처럼 보이지만 대부분의 거울은 여러겹의 층으로 구성되어 있습니다.(금속을 연마해서 사용하는 거울은 한겹으로 되어있습니다.)
반사하는 순간 다른 매질을 투과하고 그 이후 반사되는 원리를 가지기에 반사되는 순간에도 빛의 속력은 매질에 따라 변하게 됩니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김재현 전문가입니다.
네 맞습니다. 빛의속도는 매질에 따라 빨라졌다 느렸졌다 합니다. 우리가 흔히 알고 있는 초속 30만 km는 진공에서의 속도 입니다. 물속에서의 빛의 속도는 22만5천km 입니다. 유리속에서의 빛의속도는 20만km입니다. 매질에 따라 속도가 달라지게 되죠