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뚝딱 실험1 유리잔 연주

■ 왜 그럴까?!

유리잔의 테두리를 손가락으로 문지르면 유리잔은 진동을 한다. 이 진동으로 인해 컵 속에 담겨있는 물이 진동한다. 물의 진동은 유리잔의 테두리를 문지를 때 물의 표면에 물결이 생기는 것으로 확인할 수 있다. 이 진동은 다시 공기에 전달된다. 공기가 진동하면 소리가 발생하게 되므로 바이올린 음과 같은 소리가 나게 되는 것이다. 유리잔에 담겨 있는 물의 양이 달라지면 소리의 높낮이가 달라진다. 물을 많이 넣을수록 소리가 낮아지는데, 이것은 마치 굵은 기타 줄을 퉁길 때 더 낮은 소리가 나는 것과 같은 현상이다.

뚝딱 실험2 빛이 가는 길

■ 왜 그럴까?!

유리잔 속에 물만 넣었을 때는 빛의 진로가 잘 보이지 않는다. 그러나 우유 몇방울을 넣으면 빛의 진로가 잘 보인다. 그 까닭은 우유 입자가 빛을 산란시키기 때문이다. 산란은 빛이 먼지나 우유와 같은 미세 입자와 충돌해 운동방향을 바꾸고 흩어지는 현상을 말한다. 따라서 레이저 빛이 우유 입자와 충돌해 흩어지면서 우리 눈에 보이는 것이다.

이 현상은 영국의 물리학자 틴들에 의해 처음으로 연구됐다. 그의 이름을 따서 이 현상을 ‘틴들 현상’이라고 한다. 틴들 현상은 우리 주변에서 자주 볼 수 있는데, 먼지가 자욱한 곳에서 빛줄기가 보이는 것이나 구름 속에서 빛살이 보이는 것 등이 모두 이에 속한다. 분무기로 물을 분사하면 작은 물방울들이 먼지의 역할을 해 빛의 진로가 선명하게 보이는 것을 볼 수 있다.