자유로운 이야기

기하광학은 기하학이다. 작도가 필요하니 당연히 부호가 존재한다. 혼란을 막기 위해 부호 규약(약속)을 맞췄다.출처 : 청주대학교 광공학과 위는 3차원으로 표현한 기하광학계의 좌표계이다. 통상 Z축을 광축이라고 말한다. 2차원으로 표현할 때 Z축 기준으로 빛은 좌에서 우로 진행한다.(만약 광선 추적을 했을때 빛이 우에서 좌로 표현된다면, 굴절률이 음수이다.) 출처 : 청주대학교 광공학과 우측으로의 길이는 양의 값으로, 좌측으로의 길이는 음의 값으로 기재한다. 출처 : 청주대학교 광공학과 다음으로, 곡률 반경에 대한 규약이다.V를 기준으로 C가 오른쪽에 있으면 양의 값으로, V를 기준으로 C가 왼쪽에 있으면 음의 값이다.위 그림을 참조하면 되겠다. 출처 : 청주대학교 광공학과 마지막으로 각도에 대한 규약이다..

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..

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..