질문 요약
27강 강의에서, 파원의 위상을 동일하게 맞추기 위해 E2의 파이를 0으로 한다고 설명하셨는데, x1과 x2의 값이 다르기 때문에 파이를 0으로 해도 위상이 같아질 수 없다고 생각합니다. 그래서 왜 파이를 0으로 두는지 이해할 수 없습니다.
답변 요약
이중슬릿 실험에서 스크린에 도달하는 빛은 첫 번째 슬릿과 두 번째 슬릿에서 나오는 빛이 동심원을 형성하게 됩니다. 따라서, 두 슬릿의 원형 패턴을 생각한다면 같은 위상을 가지지만 거리가 다른 빛으로서 이해할 수 있습니다. 이것이 이중슬릿 실험에서 두 점의 위상이 동일한 현상입니다.
Unsplash 추천 이미지 (키워드 : Wave, phase, E2, pie, slit, circular pattern, distance, double-slit experiment, two points, same phenomenon. )
[일반물리학] 27강에서 위상차 파이를 0으로 둔 이유에 대한 질문
안녕하세요, 여러분. 오늘은 일반물리학 27강에서 학생분들이 가장 많이 헷갈려하시는 주제 중 하나인 '위상차 파이를 0으로 둔 이유'에 대해 이야기해볼까 합니다. 이 주제에 대해 깊게 이해하려면 파원, 위상, 파이 등과 같은 기본적인 물리학 개념에 대한 이해가 필요합니다. 따라서 이러한 개념들에 대한 짧은 설명을 시작으로, 세부적인 질문에 대한 답변으로 넘어가겠습니다.
파원, 위상, 파이란?
파원은 파동이 발생하는 원천을 의미합니다. 이중슬릿 실험에서는 두 개의 슬릿이 각각 파원이 됩니다. 그리고 위상은 파동이 진행하는 데 있어서의 상태를 나타내는 개념으로, 파동의 특정한 순간에 대한 위치를 의미합니다. 파이는 위상차를 표현하는 데 사용되는 단위로, 파동이 얼마나 빠르게 진행하고 있는지를 나타냅니다.
위상차 파이를 0으로 둔 이유
27강 강의에서 언급했듯이, 이중슬릿 실험에서 스크린에 도달하는 빛은 첫 번째 슬릿과 두 번째 슬릿에서 나오는 빛이 동심원을 형성하게 됩니다. 이 동심원을 형성하는 두 빛은 같은 파원에서 나왔으므로 원래 동일한 위상을 가지고 있습니다.
하지만 두 슬릿에서 나온 빛의 거리가 다르기 때문에 스크린에 도달하는 시점에서는 위상차가 발생하게 됩니다. 이 때문에 일반적으로는 위상차를 계산하여 간섭 패턴을 예측합니다. 하지만 이 강의에서는 이러한 계산을 단순화하기 위해 E2의 파이를 0으로 두었습니다.
그러나 이렇게 파이를 0으로 둔다고 해서 두 빛의 위상이 완전히 동일하게 되는 것은 아닙니다. 이는 단지 수학적인 계산을 간편하게 하기 위한 근사치일 뿐입니다. 실제로는 두 빛의 거리 차이에 따라 위상차가 발생하게 됩니다.
결론
따라서, 이중슬릿 실험에서 E2의 파이를 0으로 두는 것은 단지 계산을 간편하게 하기 위한 방법일 뿐, 이로 인해 두 슬릿에서 나오는 빛의 위상이 완전히 동일해지는 것은 아닙니다. 실제로는 두 빛의 거리 차이에 따라 위상차가 발생하게 되고, 이 위상차는 간섭 패턴을 결정하는 중요한 요소가 됩니다.
이 포스트가 여러분의 질문에 대한 충분한 답변이 되었길 바랍니다. 물리학은 복잡한 개념들이 얽혀 있는 학문이지만, 그 복잡함 속에서도 아름다움을 찾을 수 있습니다. 계속해서 물리학에 대한 호기심을 가지고 공부하시길 바랍니다.
유니스터디 바로가기 : https://www.unistudy.co.kr/megauni.asp
학습Q&A 바로가기 : https://www.unistudy.co.kr/community/qna_list.asp