자유로운 이야기

원본 이미지 출처 : 구글링 빛이 굴절한다는 것은 경험적으로 알고있다. 그러나 체계적으로 확립은 없었다. 정확하지 않은 내용만 전해졌다. 1600년대, 스넬(Snell, 이름이 Snell은 아니었던 것으로 기억한다. 일단은 Snell이라고 기술하겠다.)은 스넬의 법칙(Snell's law)을 확립한다. 굴절의 법칙이라고도 한다. 아래와 같다. 는 입사 매질의 굴절률는 굴절 매질의 굴절률는 입사각는 굴절각 위 그림은 굴절률이 임을 전제하고 표현했다. 자연적으로, 이다. 만약 이라면, 이다. 이 역시도 이상적인 상황에서의 법칙이다. 여러 전제조건이 필요하다. 이를 주의하고 계산하길 바란다. 식을 도출하는 방법은 여러가지가 있다. 일일히 도출하기엔 길어질 것 같다. 오늘은 스넬의 법칙을 알리는 수준에서 끝내겠..

출처 : 금성출판 중고교 시절, 물리시간에 위와 같은 그림을 본 적이 있을 것이다. 위에서 빛은 선, 광선(ray)으로 표현하고 있다. 광선은 빛의 경로를 단순화 시킨 것이다. 바꿔 말하면, 광선은 허구다. (레이저 정도면 쓸 수 있을지도) 단적인 예로 광선과 광선의 교차점을 보면 알 수 있다. 광선이 교차할 때 아무런 변화 없이 직진한다. 그러나 빛이 교차한다면, 서로 영향을 준다. 그렇다면 왜 광선을 사용하는 것일까? 위와 같이 이해하기 쉬우려고 사용하는 것이다. 시각적으로 깔끔하다. 필요에 따라 광선을 많이 쓸 수도 있는 등 여러 장점이 있다. 그러나 '가상'이라는 점을 잊어서는 안된다.

사진출처 : zum 비가 온 뒤, 무지개는 한 번 쯤은 봤을 것이다. 무지개는 빨간색부터 보라색까지의 색을 가진다. 왜, 어떻게 생기는지 미지의 영역이었다. 그런데 뉴턴이 그 해답을 찾았다. 17세기 뉴턴은 프리즘을 이용해서 햇빛을 비춰보았다.(망원경의 개량때문에 했던 실험이라고 한다. 이런 일화들은 팩트인지 아닌지 모른다만, 망원경 개량에 큰 역할을 했다는 것은 확실하다.) 햇빛의 백색은 무지개 색들(다른 단색광들)의 혼합물임을 알게되었다. 당시, 색이란 '백색에서 변하는 것'이 정설이었다. 때문에 뉴턴의 프리즘 실험은 큰 의미를 가졌다. 뉴턴은 빨강색 주황색 노란색 초록색... 그 색의 배열을 스펙트럼이라고 이름 붙였다. 라틴어로 유령을 뜻한다고 한다. 사진 출처 : EBS (덧붙이자면, 뉴턴은 프리..

굴절률, 다 그렇지만 이야기하자면 끝이 없다. 필자의 능력 밖의 이야기까지 해야 할지도 모른다. 이 블로그를 광학도를 대상으로 쓸 것인지, 불특정 다수를 대상으로 쓸 것인지 갈피를 잡지 못하고 있다. 이 점을 양해를 바란다. 일단은 불특정 다수를 대상으로 쓰려고 노력해보겠다.사진 출처 : 지학사 앞선 포스팅에서 굴절률을 잠깐 언급했다. 빛의 속력이 조금 느려지는 것과 굴절률이 무슨 상관이 있을까? '굴절률'이란 단어부터 뜯어보자. 한글의 단어는 대부분 한자로 이루어져 있다. 때문에 이 과정이 중요하다고 생각한다. 먼저, 굴절-률(屈折-率)로 나눌 수 있다. 굴절은 굽어지고 꺾어진다는 말이다. 우리는 굴절을 경험적으로 알고 있다. 우리 주변에 있는 '물', 물속에 어떤 물체가 있다. 그것을 집으려고 곧장 ..

사진 출처 : sbs 요즘 이런 말이 유행한다. “빛의 속도로 ~한다.” 아주 빠름을 과장해서 표현한 말이다. 그렇다. 이 세상에 빛보다 빠른 것은 없다. (사실 빛의 '속력'이라고해야 정확하지 않은가 싶다. 속도와 속력은 분명 다르다. 속도와 속력의 혼동은 한자, 번역 등의 산물이 아닐까? 이하로는 속편히 광속이라고 쓰겠다.) 광속은 약 300,000,000 m/s이다. 정확하게는 299,792,458 m/s 이다. 자연상수로서, c라고 표현한다. 우리가 익히 알고 있는 식, 의 c도 광속이다. 빛은 워낙 빨라, 고대에는 광속이 무한하다고 생각했다. 과학이 발전하면서 어렴풋이 '광속은 유한하다'는 사실을 깨달았고, 1600년대, 광속을 측정하려던 사람이 있었다. 바로 갈릴레이이다. '산의 봉우리와 다른..

출처 : 유튜브 '빛이란 무엇일까?'이 의문은 언제부터 시작되었을까? 아마 인간이 사고(思考)를 할 수 있을 때 아니었을까? 빛은 늘 인간과 함께였다. 낮에는 햇빛이라는 형태로, 밤에는 횃불이라는 형태로. 호기심은 과학으로 가는 첫 걸음이다. 그러나 학문이란 단순한 호기심만으로는 탄생할 수 없다. 학문의 탄생은 언제, 어디서 시작되었을까? 저서로만 보았을 때 그 주인공은 중국, 묵자이다. 철학자이자 사상가로만 알려져있지만, 과학자의 타이틀도 붙여야한다. 에는 광학 외에도 과학에 대한 내용도 포함되어 있다. 논외로 고대 비유럽 과학을 낮게 보는 경향(필자도 포함)이 있는 것 같다. 광학도 마찬가지이다. 이슬람에서 저술된 역시 대단한 책(솔직히 읽어보지는 않았다.)이라고 하지만, 알 하이삼과 그의 저서를 아..

되도록이면 가볍게 광학에 대해 쓸까합니다. 또 얇고 넓게 쓸 생각입니다. 물론 제 깜냥은 알고 있습니다. 대단한 타이틀을 가지고 있지도 않습니다. 대부분 필자가 아는 수준 내에서 쓸 예정입니다. 때문에 세부 전공에서 쏠림 현상이 있을 수 있습니다. 양해 부탁드립니다. 부족한 부분은 일본 책들의 일부를 게시함으로서 메꿀 예정입니다. 광학 강대국인만큼 쓸거리도 많을것 같습니다. (그냥 읽는 것도 쉽지는 않습니다만,) '그냥 읽는 것과 번역은 천지차이'라고 합니다. 그래도 도전해볼 생각입니다. 비문과 번역투 등은 애교로 봐주시면 감사하겠습니다. 글을 쓰는 이유는 첫째, 필자의 발전에 있습니다. '공부를 잘하는 비법은 출력에 있다'는 말이 있습니다. 어떤 지식을 누구한테 알려줄 수 있다면, 완벽한 본인의 지식이..