물에 무언가 넣었을때 굴절이 일어나는 이유가 궁금해요
물속에 나무나 긴 물건을 집어넣었을때 휘는 굴절 현상을 볼수 있는데 이런 굴절현상이 밀도때문에 일어나는 건가요? 이유가 궁금해요
안녕하세요. 과학전문가입니다.
매질이 다르기 때문입니다. 공기와 물 사이에 계면을 기준으로 해서 공기와 물이 다른 매질 특성을 가지고 있어서 빛이 굴절이 되는거죠.
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안녕하세요. 이준엽 박사입니다.
예, 굴절은 공기와 물과 같은 두 가지 다른 매체 간의 밀도 차이로 인해 발생합니다. 빛이 다른 매질을 통과할 때 다른 속도로 이동하고 두 매질 사이의 경계면을 통과할 때 구부러지거나 굴절될 수 있습니다.
빛이 굴절되는 정도 또는 굴절량은 두 매질의 굴절률에 의해 결정됩니다. 굴절률은 빛이 주어진 매질을 통과할 때 빛의 속도가 얼마나 변하는가를 측정한 것입니다. 굴절률이 높은 물질은 빛이 물질을 통과할 때 더 많이 구부러지게 합니다. 물은 공기보다 굴절률이 높기 때문에 빛이 공기에서 물로 이동할 때 공기를 통해서만 이동할 때보다 더 많이 구부러집니다.
이것이 부분적으로 물에 잠긴 물체를 특정 각도에서 볼 때 구부러지거나 왜곡된 것처럼 보일 수 있는 이유입니다. 밀도가 높은 재료는 굴절률이 높은 경향이 있으므로 재료의 밀도는 굴절률과 관련이 있습니다. 그러나 밀도와 굴절률 사이의 관계는 더 복잡하며 재료의 특정 특성에 따라 달라집니다.
빛이 파장의 성질을 가지고 있기 때문입니다.
파장은 매질이 변화하면 속도가 변하게 됩니다.
공기의 매질과 물의 매질 사이에서 매질의 변화로 파장의 속도가 변하게 되어 굴절이 발생하게 됩니다.