지진파의 암영대 각거리와 프리즘의 최소편의각 사이의 관계를 이용한 외핵의 굴절률 추정 (Estimation of the Refractive Index of the Outer Core Using the Relationship Between the Shadow Zone Distance of Seismic Waves and the Minimum Angle of Deviation of a Prism)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 75권 / 2호 / 156 ~ 164페이지
· 저자명 : 서선영, 유창현, 안유진, 유훈, 김중복

초록

본 연구는 빛의 굴절을 기반으로 제작된 암영대 실험 모형을 통해 암영대의 각거리를 측정하고, 이를 바탕으로 외핵에 해당하는 부분의 굴절률를 추정하는 것을 목표로 한다. 실험과 시뮬레이션을 통해 삼각 프리즘의 최소편의각과 암영대 각거리 간의 관계를 정립하여, 광학적 굴절 관계를 활용한 굴절률 측정을 수행한다. 기존 프리즘 광학 이론에서 아이디어를 얻어, 굴절률 관계식을 실험 및 시뮬레이션데이터를 통해 검증하였다. 또한, 최소 편의각을 구성하는 빛의 경로가 암영대의 끝 부분에 도달함을 이용해 암영대 각거리와 최소 편의각 간의 관계를 명확히 하고자 한다. 궁극적으로, 암영대 끝 부분의 각거리를 활용하여 외핵의 굴절률을 정확히 도출하는 것이 본 연구의 핵심 목표이다. 이 연구는 지구과학 및 물리학 교육에서 암영대의 형성과 굴절 현상을 설명하는 데 중요한 교육적 도구로 활용될 수 있으며 광학을 물리 및 지구과학 교육에 적용한 새로운 실험 접근법을 제공한다.

영어초록

This study aims to measure the angular distance of the shadow zone using an experimental model of the shadow zone based on the refraction of light, and estimate the refractive index of the outer core based on this. The relationship between the minimum angle of divergence of a triangular prism and the angular distance of the shadow zone is established through experiments and simulations, and the refractive index is measured using the optical refraction relationship. Based on the idea from the existing prism optics theory, the refractive index relationship is verified through experiments and simulation data. In addition, the relationship between the angular distance of the shadow zone and the minimum angle of divergence is clarified by using the fact that the path of light constituting the minimum angle of divergence reaches the end of the shadow zone. Ultimately, the key goal of this study is to accurately derive the refractive index of the outer core using the angular distance of the end of the shadow zone. This study can be used as an important educational tool to explain the formation and refraction phenomenon of the shadow zone in earth science and physics education, and provides a new experimental approach that applies optics to physics and earth science education.

참고자료

· 없음