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빛은 일상생활에서 그 역할이 매우 중요할 뿐만 아니라, 과학에서도 차지하는 비중이 상당합니다. 이번 글에서는 빛이 가진 놀라운 특성인 간섭, 굴절, 분산에 대해 자세히 알아보겠습니다. 빛의 파동(Wave) 특성 빛은 이전 글에서 설명한 음파와 마찬가지로 파동의 특성을 가지며, 시간과 공간에 따라 주기적으로 동일한 물리량으로 변위합니다. 기본적인 조화파(Harmonic Wave)를 가정하면 파동 함수는 사인(Sine) 함수로 간단히 설명할 수 있습니다. 파동 함수 ψ(프사이, psi)는 ψ = A·sin(kx−ωt) 입니다. 여기서 전파수 k는 2π/λ, 각진동수 ω는 2π/τ 이므로 ψ = A·sin(2π·x/λ−2π·t/τ)와 같이 다시 표기할 수 있습니다. 여기서 A는 진폭, π(파이, pi)는 3.141592..., λ(람다, lambda)는 파장, τ(타우, tau)는 주기를 말합니다. 고조파(Harmonic Wave)를 가정한 파동 함수 사인(Sine) 함수 파동의 특성을 갖는 빛은 공간에서 이동 거리가 파장의 정수배만큼이거나, 시간이 주기의 정수배만큼 지난 경우 이전과 동일한 물리량을 갖게 됩니다. 전체 파동은 개별 파동의 합과 같다는 중첩의 원리도 파동의 특징 중 하나입니다. 따라서 파동 함수의 부호에 따라 빛의 진폭은 상쇄되기도 하고 보강되기도 합니다. 이는 이후에 설명하는 빛의 특성에 매우 중요한 원리입니다. 또한 반파장만큼의 공간 이동이나 반주기만큼의 시간 경과가 발생하면, 이전 값과 부호가 반대인 물리량을 갖게 됩니다. 빛의 굴절(Refraction) 특성 빛은 서로 다른 매질의 경계면에 입사되면 반사되기도 하고 투과되기도 합니다. 이는 빛이 진공이나 공기보다 치밀한 매질을 통과할 때 속도가 느려지기 때문에 나타나는 현상으로, 물이 담긴 그릇에 젓가락을 넣어보면 눈으로도 쉽게 확인할 수 있습니다. 아래 그림과 같이 입사하는 빛과 반사되는 빛이 수직선과 이루는 입사각 ic와 반사각 rl은 같지만, 투과되는 빛이 굴절되면서 이루는 ...