칸막이 굴절 실험장치
예전에 떠 올랐던 아이디어를 참사이언스몰의 도움을 받아 실험도구로 만들어 보았다.
https://www.youtube.com/watch?v=13gY-qPS0hI
실험장치 가운데를 분리하고 양쪽 면에 필요한 물질을 넣고 뚜껑을 닫을 수 있는 실험장치를 만들었다. 기존 실험장치는 공기 중에서 물로 들어갈 때의 굴절 실험에 집중되어 있다. 그렇다 보니 일부 학생들은 그냥 꺾이는 방향을 외워서 답하는 경우도 있었다.
물과 공기의 위치를 바꾸거나 필요할 때는 수면의 각도도 바꿀 수 있는 실험장치를 만들어 보았다. 고정관념에서 탈피해서 수면을 수직으로 만들 수도 있다. 또 뚜껑을 닫아 공기 중에 넣어 놓은 향연기도 오랫동안 유지될 수 있도록 하였고, 물과 에탄올과 같은 다른 물질들끼리의 굴절도 비교할 수 있다.
<칸막이 굴절실험장치의 장점>
1. 수면의 각도를 마음대로 바꿀수 있다.
- 테두리를 8각형 형태로 만들어 회전시킬 수 있으므로 수면의 각도를 마음대로 바꿀 수 있다.
2. 공기중에 향연기를 계속해서 공급할 필요가 없다.
- 향연기를 넣고 마개를 막으면 향연기가 빠져 나오지 않기 때문에 실험하는 내내 향연기를 다시 공급하지 않고도 실험 관찰이 가능하다.
3. 전반사 실험이 가능하다.
- 물에서 공기중으로 레이저를 비추면 일정각도 이상에서 전반사가 나타나는 것을 볼 수 있다.
4. 서로 다른 매질의 굴절 실험도 가능하다.
- 공기와 물 뿐만 아니라 물과 식용유, 물과 에탄올 등의 실험도 가능하다. 단 실제 실험해 본 결과 굴절률의 차이가 작아 생각만큼 효율적이지는 못했다.
5. 물이 쏟아지지 않아 안전하다.
- 마개를 닫아 놓으면 물이 쏟아지지 않으므로 안전하게 실험을 할 수 있다.
6. 볼록렌즈에서 빛이 어떻게 꺽이는지 실험해 볼 수 있다.
- 한쪽면만 물을 채워 놓으면 볼록렌즈와 같은 모양이 되기 때문에 볼록렌즈에서 어떻게 빛이 꺾이는지 예측해 볼 수 있다.
* 참고로 수용액은 빛의 경로가 잘 보이도록 서울대 정대홍 교수님이 만들어 주신 '은 나노 수용액'을 사용하였다. *
