굴절과 회절 (음파는 어떻게 보이지 않는 곳에 전달되는가?)

파동(Wave)은 빛, 음, 표면파, 지진, 진동 등의 형태로 나타나며, 반사와 굴절, 회절의 특징을 갖는다. 빛은 매질의 진동방향과 파의 전파방향이 다른 횡파이나, 음은 파의 전파방향으로 소밀의 파동을 갖는 종파이다. 음의 진행방향을 음선(Sound ray)라 지칭하면, 그 수직인 면을 ‘파면’(파동이 전파되어 나갈 때 위상이 같은 점을 모두 이어서 얻어진 면)이라 한다. 눈에 보이지 않는 곳에도 소리와 빛이 전달된다면, 장애물을 통과했거나, 다른 평면에 2차 반사된 것으로 볼 수 있지만, 그렇지 않다면 어떻게 설명할 수 있을까?

Huygens–Fresnel principle(호이겐스의 원리)

“어느 파면상의 각 점은 다음 파면의 점파원이 되어 구면파가 발생한다. 이들 점파원이 만드는 구면파의 모두에 접하는 포락면이 다음의 파면이 된다.” 호이겐스의 원리를 사용하면 파동의 반사, 굴절, 간섭, 회절현상을 설명할 수 있다.

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