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[GSP 5.0 따라하기] 무지개의 원리

수학문화원

FILE : Rainbow2.gsp (49.3KB)

Posted at 2015-04-16 10:16:47

<div class="tbody m-tcol-c" id="tbody"> 이 예제는 무지개가 생기는 원리를 보여주는 GSP샘플입니다.&nbsp;1.&nbsp;첫번째 탭에는 동작버튼을 이용하여 각각의 해당하는 탭으로 이동할 수 있습니다. <img onLoad='miniSelfResize(contents_89,this); if(this.parentNode.tagName=="A"){this.onclick = "";}' src="/shop/lib/meditor/../../data/editor/5719daadbb258521.png">&nbsp; 2.&nbsp;두번째 탭에는 프리즘을 통과한 빛이 만드는 스펙트럼을 보여주고 있습니다. 이러한 스팩트럼이 생기는 이유는 진공이나 공기중에서 전자기파의 속도가 파장에 따라 거의 같지만 유리 속에서는 파장에 따라 빛의 속도가 달라지기 때문입니다. 아래쪽의 점 빨간색과 점 보라색을 드래그하여 빨간색과 보라색의 굴절율을 조절할 수 있습니다. <img onLoad='miniSelfResize(contents_89,this); if(this.parentNode.tagName=="A"){this.onclick = "";}' src="/shop/lib/meditor/../../data/editor/e508aa38d752fe62.png">&nbsp; 3.&nbsp;이번에는 물방울에 의해 만들어지는 스펙트럼을 보여줍니다. 레이저를 이동시켜 각도를 변화시킬 수 있고 점 빨간색, 점 파랑색을 드래그하여 각각의 굴절율을 조절할 수 있습니다. 물방울로 굴절하며 들어온 백색광은 한번 반사된 뒤 다시 굴절되며 물방울을 빠져 나갑니다. <img onLoad='miniSelfResize(contents_89,this); if(this.parentNode.tagName=="A"){this.onclick = "";}' src="/shop/lib/meditor/../../data/editor/db179b6bda2f1e06.png"> &nbsp;4.&nbsp;여기서는 물방울로&nbsp;평행하게 입사하는 빛은 들어올 때 굴절되고 한 번 반사된 뒤 다시 굴절되어 나올 때 나올 수 있는 각도가 제한됨을 보여줍니다. 물방울에 있는 두 점을 조절하여도 관찰자에서 나온 직선보다 기울기가 큰 파랑색 빛은 만들 수가 없습니다. 이렇게 물방울을 통과한 빛을 관찰 할 수 있는 최소 각도는 굴절율에 따라 결정 됩니다. 점 파랑색을 드래그하여 파랑색 빛의 굴절율을 변화시키면 관찰 가능한 최소각도가 변화함을 알 수 있습니다. 또 최소각도 주변에서 빛의 세기가 가장 강함을 관찰할 수 있습니다. <img onLoad='miniSelfResize(contents_89,this); if(this.parentNode.tagName=="A"){this.onclick = "";}' src="/shop/lib/meditor/../../data/editor/d54ce6bff8487628.png">&nbsp;&nbsp;5.&nbsp;3에서 본 물방울을 통과한 빛은 빨간색이 가장 아래 있습니다. 그렇지만 실제로 무지개는 빨간색이 가장 위에 있습니다. 우리가&nbsp; 본다는 것은 우리 눈을 향해 들어온 빛의 자극을 받는 것입니다. 물방울 하나를 통과한 빛들은 색깔별로 제각기 다른 방향으로&nbsp;진행하기 때문에 물방울 하나에서 나온 스펙트럼을 한 눈으로 동시에 관찰하는 것은 불가능합니다. &nbsp;대신 여러 물방울에서 나온 각각의 색깔들을 우리 눈이 관찰 하는 것입니다. 그러므로 각각의 물방울은 우리와 광원의 각도에 따라 특정한 색의 빛만을 우리에게 보내 줄 수 있습니다. 그런데 평행하게 들어온 빛은 같은 조건에서 굴절율이 높을수록 물방울에서 나오는 빛의 기울기가 작아집니다. 그러므로 아래 그림과 같이 관찰자의 눈으로 빛의 경로를 맞추면 빨간색이 위로 보라색이 아래로 가게 됩니다. 레이저의 점들을 이용하면 빛의 각도를 조절할 수 있습니다.&nbsp; 아래의 점 빨간색, 점 보라색을 조절하면 굴절율을 조절 할 수 있습니다. 이 설명은 물리적으로 완전히 맞는 설명은 아니지만 대략적인 이해에는 문제가 없을 것입니다. <img onLoad='miniSelfResize(contents_89,this); if(this.parentNode.tagName=="A"){this.onclick = "";}' src="/shop/lib/meditor/../../data/editor/061016478246b6ab.png">&nbsp;</div> <div> </div>

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