빛의 간섭에 대해서

1. 스넬의 법칙

그림 1. 빛이 공기에서 유리를 통과할 때를 나타낸 그림
빛의 파동이론을 처음으로 제안한 사람은 네덜란드 물리학자, Christian Huygens이다. Huygens의 제안은 그 이후에 등장한 Maxwell의 전자기파 이론만큼 포괄적이지는 못하지만, 수학적으로 단순하므로 많이 이용된다. Huygens 이론은 반사법칙과 굴절법칙을 파동으로 설명하며 굴절률에 물리적 의미를 부여하고 있다는 점에 의의를 두고 있다. 또한 파동의 현재 위치를 알면 기하학적 원리에 의해 일정한 시간 후에 파동의 위치 및 각종 물리량을 알 수 있다는 점에 분명한 장점이 있다.
빛이 유리를 통과할 때를 가정해보자. 공기 중의 속력을 , 유리 속의 속력을 라고 할 때 빛의 진로에 방해하는 정도는 유리에서 더욱 크므로 은 보다 크다. 그리고 점 e에서 파동과 점 에서의 파동은 각각 점 c와 점 g로 진행한다. 빛이 점 e에서 점 c로, 점 h에서 점 g로 진행할 때 걸린 시간은 같으므로 아래와 같은 식을 세울 수 있다.
이때 두 매질에서 빛의 파장은 각 매질에서의 속력에 비례하며 Huygens의 원리에 의하면 굴절된 파동면은 h에 중심을 갖는 반지름 의 원호 위 점 g에서의 접면이 …