각각의 매질은 고유한 굴절률 값을 가지지 않는다.

 굴절률(屈折率, refractive index)은 투명한 매질로 빛이 진행할 때, 광속이 줄어드는 비율을 가리킨다. 


흔히 고등학교 물리 시간에 유리의 굴절률은 1.5 이다. 에탄올의 굴절률은 1.36 이다 . 이런식으로 나와 있어 특정 물질의 굴절률은 정해진 값이라고 오해할 수 있다. 하지만 이것은 가시광선 대의 굴절률이라고 볼 수 있다.



하지만 특정 매질에서 빛의 속도는 파장이 짧을 수록 느려진다.

광속 = 빛의 속도 = 전자기파의 속도  

속도는 3*E8 정도로 동일하고 다양한 파장대의 전자기파들도 빛의 속도와 동일하지만 전자기파들의 진동수는 각기 다르다. 


예를 들어 특정 물질에 x선을 사용할 경우 가시광선을 사용할 때 보다 물질의 굴절률이 높게 측정된다.


예 : 프리즘에 분산되는 빛




우리는 고등학생 때 소한 매질에서 밀한 매질로의 전자기파가 회절할 때 파동의 진행 방향이 밀한 매질쪽으로 꺽인다는 것을 배웠다. 전자기파의 진동수가 높을 수록 이런 경향이 강해지는데 이는 전자기파가 최대한 빠른 시간안에 경로를 이동하기 위해 나타나는 형상이다.









그런데 입사하는 빛의 진동수가 변화하면 즉 위의 그림에서 예를들어 가시광선이 아닌 x선과 같이 진동수가 높은 파장의 가시광선을 사용하면 동일 입사각으로 쏘여줌에도 불구하고 입사각이 변하며 심지어는 전반사를 할 수 있다. 이러한 현상은 일반적인 가시광선대 영역에서 매질의 굴절률은 정해진 것으로 생각하고 계산해왔던 것은 다르게 실제 x선 측정시 유의해야할 점이다. 








실제 수능 문제에서도 레이저를 사용했다, 단색광을 사용했다 라는 말을 사용한다. 혹은 매질별로 상대적 굴절률의 크기를 비교하는 문제를 내지 물질의 굴절률 값을 물어보진 않는다.
만약 물질(매질)의 굴절률을 물어보는 문제를 내려고 한다면 이 파장대에서 물질의 굴절률은 얼마이냐 라는 식으로 물어봐야 한다. 









결론 : 어떤 파장의 전자기파를 쓰느냐에 따라 물질의 굴절률은 다르다.

 

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