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1[9급 지방직 고졸경채 물리] 22년 1회차

그림은 단색광 P가 매질 1 → 매질 2 → 매질 1로 진행할 때 P의 경로를 나타낸 것이다. 표는 각 매질의 굴절률, P의 속력, 진동수, 파장을 나타낸 것이다. 표의 물리량의 대소 관계로 옳은 것은? (단, 모눈 간격은 동일하며, 각 매질 1, 2는 균일하다)
매질 1 매질 2
굴절률  $n_1$  $n_2$ 
P의 속력  $v_1$  $v_2$ 
P의 진동수  $f_1$  $f_2$ 
P의 파장  $\lambda_1$  $\lambda_2$

	매질 1	매질 2
굴절률	$n_1$	$n_2$
P의 속력	$v_1$	$v_2$
P의 진동수	$f_1$	$f_2$
P의 파장	$\lambda_1$	$\lambda_2$

 $n_1 < n_2$

 $v_1 > v_2$

 $f_1 > f_2$

 $\lambda_1 < \lambda_2$

해설

옳은 관계는 $\lambda_1 < \lambda_2$ 이다.

모눈에서 매질 1의 빛은 가로 1칸에 세로 1칸, 매질 2의 빛은 가로 2칸에 세로 4칸을 진행한다. 경계면이 세로이므로 법선은 가로 방향이고, 매질 2에서 빛이 법선에서 더 멀어진다. 따라서 굴절각이 더 큰 매질 2의 굴절률이 작고 속력이 크다.

$n_1 < n_2$ : 매질 2에서 굴절각이 더 크므로 $n_1 > n_2$ 이다.
$v_1 > v_2$ : 굴절률이 작은 매질 2에서 빛이 더 빠르므로 $v_1 < v_2$ 이다.
$f_1 > f_2$ : 굴절할 때 진동수는 변하지 않아 $f_1 = f_2$ 이다.

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