1. 빛의 알갱이 개념 등과 같은 어려운 개념도 생활 속의 예를 들어 설명해
줌 으로써, 생활과 직접적으로 연관되어 있다는 사실을 보여 준다.
조명이 밝았다가 서서히 어두워지면 우리가 느끼는
‘밝음’은 서서히, 그리고 매우 연속적으로 변하는 것처럼 보인다. 마치 가능한 모든
밝음의 단계를 거치는 것처럼 말이다. 하지만 빛이 덩어리라면 모든 밝음의 정도를 만들기는
힘들 것이다. 광자를 하나, 둘, 셋 하고 셀 수 있다 면, 밝음의 정도도 한 단계씩
불연속적으로 변할 것이기 때문이다. 관찰 결과와 사실이 이렇 게 불일치하는 이유는
무엇일까? 그 답은 광자 하나의 에너지가 (인간이 그 변화를 느끼지 못 할 정도로)
매우 작다는 사실에서 찾을 수 있다. 집에서 흔히 사용하는 100W 전구에서 1초마
다 나오는 광자의 수는 약 개(3,000,000,000,000,000,000,000개)이다.
100W 전구 에서 1m 떨어져서 전구를 바라보면 우리 눈에는 매초 약 개의 광자가
들어온다. 빛 의 밝기가 연속적으로 변하는 것처럼 보이는 이유는 우리 눈이 1,000,000개와
1,000,001 개 의 광자로 인한 밝기의 차이를 구별하지 못하기 때문이다. -
본문 162쪽에서
2. 교육과정에서는 배우지 않는 파동이 발생하는 미시적인 원인을 짚어 줌으로 써,
파동과 다른 단원들이 어떤 관계를 맺고 있는지를 명확하게 알려준다.
파동을 이해하려면 안정한 평형 상태를 이해하는
것이 중요하다. 안정한 평형 상태에 있는 물체는 옆에서 누가 조금만 건드려도 퍼텐셜
에너지가 약간 높은 위치로 갔다가 돌아와서 반 대편으로 올라가고, 다시 내려와 처음
방향으로 올라가는 주기적인 운동을 반복한다. 우리 주변을 살펴보면 거의 모든 물체가
안정 평형 상태에 도달해 있다. 그런데 주변 환경의 변화 가 이들을 가만히 놓아두질
않고 계속 건드리고 있다. 이것이 파동이 우리 주변에 널려 있는 이유다. 우리 주변
대부분의 물체는 안정 평형 상태에 있으며 평형 상태에 있는 물체는 작건 크건 진동을
하고 있으므로 이 진동이 주변의 물체에게 전달되어 퍼져 나가는 파동은 우리에게 느껴지건
아니건 어디에나 있는 셈이다. … 나를 구성하는 세포도 떨고, 세포를 구 성하는 분자,
분자를 구성하는 원자, 원자를 구성하는 핵도 떨고 있으므로 나도 떨고 있다. 내 주변의
모든 물질이 떨면서 나에게 파동을 전파하며, 나도 떨면서 내 파동을 끊임없이 주 위에
전파하고 있다. - 본문 13～14쪽에서
3. 학생들 스스로도 해 볼 수 있는 재미있고 간단한 실험들을 통해 어려운 파동
의 개념들을 쉽게 이해할 수 있다.
숟가락에 실을 감아 매달고, 실의 양쪽을 검지손가락으로
돌돌 감아서 귓속에 대 보자(실이 귓속에 직접 닿도록 해야 한다). 그리고 친구에게
숟가락을 때려 달라고 하자. 어떤 소리가 들 리는가? … 아마 종소리 같이 “우웅~”
하는 소리가 들리는 신기한 경험을 하게 될 것이다. 평 소에는 공기의 진동을 통해서만
숟가락의 소리를 들었지만 이렇게 하게 되면 진동이 실과 머 리뼈 등을 통해서도 전달되기
때문에 평소와는 다른 소리를 들을 수 있는 것이다.
- 본문 120쪽에서
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