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참고 자료 속력이 일정한 자동차가 포장도로에서 잔디밭을 향
해 비스듬히 진행할 때 아직 포장도로에 있는 바퀴의
빛의 굴절
속력은 변하지 않지만 잔디밭으로 먼저 들어간 자동차
공기, 물, 유리 등과 같이 빛이 이동하는 물리적 공
바퀴의 속력은 줄어든다. 그래서 좌우 바퀴의 속력에
간을 매질이라고 하며, 매질에서 나아가는 빛의 속력
차가 생기고 그 결과 자동차의 진행 방향이 바뀐다. 이
에 대한 진공에서 나아가는 빛의 속력의 비를 그 매질
와 같이 물질에 따라 빛이 나아가는 속력이 다르기 때
의 굴절률이라고 한다. 굴절률은 매질의 종류에 따라
문에 굴절이 일어난다.
달라서 매질의 특성을 나타내며, 매질에서 빛의 속력이
느릴수록 굴절률은 크다. 공기를 물이나 유리와 비교할
물에 잠긴 다리가 짧아 보이는 까닭
때 광학적으로 공기는 소한 매질이며, 물과 유리는 밀

한 매질이다. 다음과 같이 빛이 소한 매질인 공기에서 눈으로 들어오는 빛
밀한 매질인 물로 진행하면 굴절각이 입사각보다 작다.
그러나 빛이 밀한 매질인 물에서 소한 매질인 공기로 진
눈에 보이는
행하면 굴절각이 입사각보다 크다. 발의 위치
공기
•법선: 두 물질의 경계면에 수직인 선 물
실제 발의 위치
•입사 광선: 입사하는 빛 5
•반사 광선: 반사하는 빛 단원
▲ 물에 잠긴 다리가 짧아 보일 때
•굴절 광선: 굴절하는 빛
물에 잠긴 발에서 반사된 빛은 물속에서 공기 중으로
•입사각: 입사 광선과 법선 사이의 각
나올 때 물과 공기의 경계에서 굴절해 사람의 눈으로
•반사각: 반사 광선과 법선 사이의 각
들어온다. 그런데 사람은 눈으로 들어온 빛의 연장선에
•굴절각: 법선과 굴절 광선 사이의 각
발이 있다고 생각하기 때문에 실제보다 다리가 짧아 보
입사 광선 법선 반사 광선
입사각 반사각 굴절각 인다. 하지만 물속에 있는 실제 발의 위치는 사람이 보
공기 공기 굴절 는 위치보다 더 아래쪽에 있다.
물 물 광선
굴절각 입사각 반사각 빛의 분산
굴절 광선 입사 광선 법선 반사 광선
햇빛이나 전등과 같은 빛은 다양한 파장의 빛을 포함
▲ 공기에서 물로 굴절하는 빛 ▲ 물에서 공기로 굴절하는 빛
하고 있지만, 우리 눈에는 아무런 색이 없는 것처럼 보
인다. 하지만 햇빛이 프리즘을 통과할 때 굴절하면서
각각의 파장에 따라 굴절하는 정도가 달라지며 여러 가
빛이 굴절하는 까닭
지 빛의 띠로 분리된다. 이러한 현상을 빛의 분산이라
빛이 굴절하는 까닭은 다음과 같이 자동차가 나아가
고 한다. 파동의 성질을 띠는 빛은 파장에 따라 물질을
는 방향에 비유해 설명할 수 있다.
통과하는 속력이 다르기 때문에 프리즘이나 물방울에
진행 방향 의해 파장별로 분산하게 된다.
법선
입사각
바퀴 속력
빠름. 포장도로
매질 경계 파장이
잔디밭 햇빛
길다.
바퀴 속력 프리즘
느림. 굴절각
파장이
짧다.
▲ 굴절의 비유 ▲ 프리즘에 의한 빛의 분산

5. 빛과 렌즈 283