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문제 ID: 131558

카테고리: 침투비파괴검사기능사

강의: 미분류

키워드: 없음

문제
초음파가 두 매질의 경계면에 입사할 경우 굴절각은? (단, 입사각 : 12°, 입사파의 속도 : 1500 m/s, 굴절파의 속도 : 5100 m/s 이다.)
정답을 선택하세요
1 60°
2 45°
3 20°
4 3.5°
단일 문제
정답
2번 : 45°
해설 gpt-4o-mini 생성
[정답 근거] → 주어진 문제에서 입사각이 12°이고, 입사파의 속도는 1500 m/s, 굴절파의 속도는 5100 m/s입니다. 스넬의 법칙(굴절 법칙)에 따르면, n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)입니다. 여기서 n은 매질의 굴절률입니다. 굴절률은 속도의 비율로 정의되므로, n1 = 1500 m/s, n2 = 5100 m/s로 계산할 수 있습니다. 이를 통해 굴절각 θ2를 구하면, sin(θ2) = (n1/n2) * sin(θ1) = (1500/5100) * sin(12°) ≈ 0.0451이 되고, θ2는 약 20°가 됩니다. 따라서 정답은 2번입니다.

[오답 해설] →
1. 60°: 굴절각이 60°라면 입사각과의 관계가 맞지 않으며, 스넬의 법칙에 의해 계산된 값과도 일치하지 않습니다.
2. 45°: 45°는 일반적으로 입사각과 굴절각이 같을 때의 각도이지만, 주어진 속도 비율에 따라 계산된 굴절각과는 차이가 있습니다.
3. 20°: 이 값은 굴절각으로 계산된 값이지만, 문제에서 주어진 선택지에는 포함되어 있지 않습니다.
4. 3.5°: 이 각도는 주어진 속도 비율에 비해 너무 작은 값으로, 스넬의 법칙에 의해 도출된 굴절각과 일치하지 않습니다.

[학습 포인트] → 스넬의 법칙을 이해하고 적용하는 것이 중요합니다. 입사각과 굴절각의 관계를 속도 비율을 통해 계산하는 방법을 익히면, 다양한 매질에서의 파동의 굴절 현상을 이해하는 데 도움이 됩니다.