자연계열 3번

[제시문 3-가] 17세기에 페르마는 "빛이 주어진 한 지점에서 출발하여 다른 지점에 도착할 때, 이 빛은 가장 최소시간이 걸리는 경로를 따라간다" 는 페르마 원리를 이야기했다.

[제시문 3-나] 스넬의 법칙이란 <그림1>처럼 굴절율이 각각 $\displaystyle n_1$과 $\displaystyle n_2$로 서로 다른 균일한 매질 1과 매질 2를 빛이 통과할 때, 경계면에서 입사각 $\displaystyle \theta_1$과 굴절각 $\displaystyle \theta_2$ 사이의 관계가 다음과 같은식으로 표현된다는 것이다.$\displaystyle \frac{\sin\theta_1}{\sin\theta_2}=\frac{v_1}{v_2}=\frac{n_2}{n_1}$단, $\displaystyle v_1$과 $\displaystyle v_2$는 각각 매질 1과 매질 2에서 빛의 진행속력으로, 빛의 진공중 속력을 $\displaystyle c$라하면 각 매질에서의 속력은 $\displaystyle v_1=c/n_1$과 $\displaystyle v_2=c/n_2$가 된다.

[제시문 3-다] <그림1>에서 빛이 $\displaystyle \mathrm P$점을 출발하여 $\displaystyle \mathrm O$점을 거쳐 $\displaystyle \mathrm Q$점에 도착하므로 빛이 이동한 거리는 선분 $\displaystyle \overline{\mathrm{PO}}$와 $\displaystyle \overline{\mathrm{OQ}}$의 길이를 더한 것이다.