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1[9급 지방직 고졸경채 물리] 21년 1회차
그림은 공기에서 매질 A로 단색광이 동일한 입사각으로 입사한 후 굴절하는 경로를 나타낸 것이고, 표는 상온에서 매질 A에 해당하는 세 가지 물질의 굴절률을 나타내고 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?

물1.33
유리1.50
다이아몬드2.42
ㄱ. 매질 A가 물이면 단색광의 굴절은 b와 같이 일어난다.
ㄴ. 단색광의 속력은 공기 중에서보다 매질 A에서 더 크다.
ㄷ. 매질 A의 물질 중 공기에 대한 임계각이 가장 큰 물질은 물이다.
ㄹ. 단색광이 공기에서 매질 A로 진행하는 동안 단색광의 진동수는 변하지 않는다.

문제 이미지
1
ㄱ, ㄴ
2
ㄱ, ㄹ
3
ㄴ, ㄷ
4
ㄷ, ㄹ
해설

옳은 것은 ㄷ, ㄹ이다.

공기보다 굴절률이 큰 매질로 들어가면 빛은 법선 쪽으로 꺾인다. 표의 세 물질은 모두 굴절률이 1보다 크므로 법선에서 멀어지는 경로는 일어날 수 없다. 임계각은 sin⁡θc=1n\sin\theta_c=\dfrac{1}{n}이므로 굴절률이 가장 작은 물이 가장 크다.

  • ㄱ: b는 입사 광선의 연장선보다 법선에서 멀어진 경로이므로 물에서도 a처럼 법선 쪽으로 꺾인다.
  • ㄴ: v=cnv=\dfrac{c}{n}이므로 매질 A에서 속력이 더 작다.
  • ㄷ: 굴절률이 가장 작은 물의 임계각이 가장 크므로 옳다.
  • ㄹ: 굴절할 때 진동수는 변하지 않고 속력과 파장만 바뀌므로 옳다.

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