일반 물리학 정리 (파동역학)

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본문내용

에서는 빛의 종류에 무관하게 속도가 같다.
→
④빛의 속도는 절대 속도 → 빛 보다 빠른 속도는 존재하지 않고 공간 시간은 바뀐다. 광속만 일정하다.
빛이 파동이라는 증거
①굴절 : 두 매질의 경계에서 진행 속도차로 경로가 꺾인다.
②회절 : 틈새(slit)이나 모서리엣 파동이 꺾이고 퍼진다. 입자라면 무조건 직진
③간섭 : 겹치면 소멸한다.(입자라면 불가능)
반사와 굴절
반사의 법칙
굴절율
물질에 따라 파장과 속력은 바뀌지만 frequency는 절대 바뀌지 않는다!!! 이용
절대 굴절율 :
상대 굴절율 : → 매질 1에 대한 매질 2의 굴절율!!!!
문제 : 공기 중에서 파장이 633 nm 인 빛이 안구내부에서는 474 nm 이다. 안구내부에서의 빛의 속력과 진동수를 계산하라.
굴절의 법칙
굴절각이 90도인 경우이므로 입사각이 이상이어야 한다.
→ 전반사는 물에서 공기로 나갈 때 생긴다고 기억!
분산 (dispersion)
파장에 따라 굴절률이 변하기 때문에 빛이 퍼지는 현상. (일반적으로 큰 파장이 작은 굴절률)
무지개가 생기는 원리, 색수차가 생기는 원리
편광
Malus 법칙
①전자기파의 세기가 진폭의 제곱에 비례하는데 성분만 남았기 때문
②편광되지 않은 빛이 들어오면 세기는 절반이 된다.
∵
문제 : 비편광의 빛의 세기가 I0 라고 하자. 두 편광자의 축이 30°를 이룬다면 각각의 편광자를 통과한 빛의 세기는? 첫 번째 편광자를 지나면서 빛의 세기가 절반이 되고 두 번째 편광자를 지나면서 가 되므로 정답은
반사에 의한 편광 : 반사빛은 입사면에 수직으로 편광되고, 굴절빛은 평행 방향으로 부분 편광된다. 이 때 반사광선과 굴절광선은 서로 수직이 된다.
이므로 Snell 법칙을 적용하면
, 즉
∴ Brewster 법칙
회절
이중 슬릿에 의한 회절 무늬(Young의 실험)
①두 빛의 경로 차이는 이므로 되는 부위에 보강 간섭이 일어난다.
②슬릿의 크기가 작을수록, 파장이 길수록, 곡률 반지름이 작을수록 회절이 더 잘 일어난다.
단일 슬릿에 의하여 생기는 원거리(Fraunhofer) 회절무늬
①이 경우 슬릿의 가장자리에서 나오는 빛과 슬릿의 중앙에서 나오는 빛의 경로차는 이므로 이 값이 이면 보강간섭이, 이면 상쇄간섭이 일어난다.
기하 광학
실상 : 물체의 한 점에서 나온 빛이 우리 눈에 도달
허상 : 물체에서 나온 빛이 아니라 다른 어떤 곳에서 나온 것으로 착각 되는 빛
구면 거울의 초점 거리 :
볼록 거울일 때는 , 오목 거울일 때는
얇은 랜즈의 초점 거리 :
볼록 랜즈일 때는 , 오목 랜즈일 때는
상의 방정식
거울 뒤쪽이면 음수, 거울 앞쪽이면 양수
랜즈 뒤쪽이면 양수, 랜즈 앞쪽이면 음수
물체의 겉보기 크기= 망막에 생기는 상의 크기에 비례
확대경의 배율
현미경 : 대물랜즈가 물체의 확대된 실상을 만들고 대안랜즈가 그 실상을 확대한 허상을 만듬
: 경통의 길이
망원경 : 대물랜즈가 빛을 모아서 뒤집힌 실상을 만들고 대안랜즈가 실상의 확대된 허상을 만듬
→ 대물 랜즈가 빛을 많이 모을 수록 상은 작아짐

키워드

파동역학,   일반 물리학,   파동,   분산,   회절,   편광,   반사,   굴절