1번 현상은 생각 외로 그리 간단하지 않은 거 같습니다. 아래 그림을 참고해주시길 바랍니다. 유리 막대는 원통 모양으로 가정하겠습니다.
유리막대 보다 물의 굴절률이 더 작으므로, 빛이 유리막대로 입사할 때, 전반사가 일어나지 않는다면, 위 그림 처럼 꺽이게 됩니다.
스넬의 법칙에 따라, 이를 증명할 수 있습니다.
또한,초기 입사각을 a, 통과할 때 법선과 광선 사이 각을 b라 하면, 광선이 유리막대로 들어올 때나, 나올때나 같은 식이 성립하므로,
유리막대를 나가는 광선과 법선이 이루는 각이 a입니다.
그러면 뭐가 문제냐고 할 수 있는데, a가 0에서 90으로 연속적으로 변할 때 문제가 발생합니다.
이 상황에서는 a에 따라, 상이 평행이동된 크기가 다릅니다. 그리고, 저 유리막대의 중심에서는 아예 중심 부분이 평행이동 되지 않습니다.
그러므로 이 설명 방식은 저 현상을 완벽히 설명하지 못한다고 생각합니다.
1번 현상을 다시 설명해주셨으면 감사하겠습니다.
2번 현상은 막대가 더 커져 보이는 것을 설명해주신 거 같은데, 이게 왜 막대가 휘어져 보이는 것과 무슨 상관인지 모르겠습니다.
3번은 그렇게 접근 할 수 없습니다.
말씀드린 방법은 물속 물고기의 상 위치와 실제 위치 차이를 설명할 때 훌륭하게 적용되지만, 이 경우에는 상황이 다르다고 생각합니다.
물이 담긴 유리컵을 두고, 눈으로 이를 옆에서 관찰하는 상황이므로, 빛은 이 경우 수평하게 눈으로 들어와야만 할 것입니다.
말씀하신 방법은 눈이 수면 위에 있는 상황이므로 이를 설명하지 못하고 그러므로 자명하지 않다고 봅니다.
만약 제가 혹시 잘못 이해한 부분이 있다면 알려주시고, 제가 제대로 이해했다면 다시 설명해주시면 정말로 감사하겠습니다.
