2020학년도 한양대 인문계 A형
25<내용일치>
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Isaac Newton believed, in part because shadows had sharp edges without spreading out, that light behaved as if it were a stream of tiny particles. He thought that red light was composed of the largest particles and violet the smallest. Huygens argued that instead light behaved as if it were a wave propagating in a vacuum, as an ocean wave does in the sea ― which is why we talk about the wavelength and frequency of light. Many properties of light, including diffraction, are naturally explained by the wave theory, and in subsequent years Huygens’s view carried the day. But in 1905, Einstein showed that the particle theory of light could explain the photoelectric effect, the ejection of electrons from a metal upon exposure to a beam of light. Modern quantum mechanics combines both ideas, and it is customary today to think of light as behaving in some circumstances as a beam of particles and in others as a wave. This wave-particle dualism may not correspond readily to our common-sense notions, but it is in excellent accord with what experiments have shown light really does.
① Electrons are emitted from a metal that is exposed to a beam of light.
② Wave-particle duality is one of the great puzzles of Newtonian physics.
③ Quantum mechanics demonstrates that light behaves both like particles and waves.
④ Light as a wave traverses through space in a manner similar to a wave spreading across the surface of the sea.
⑤ If light as particles encounters the edge of a barrier, then it casts a shadow because the particles do not spread out behind the edge.
정답 및 해설
[해설]
파동–입자 이중성은 뉴턴 물리학이 아니라 양자역학에 관한 것이다.
정답 ②
[선지해석]
① 전자는 광선에 노출된 금속에서 방출된다.
② 파동–입자 이중성은 뉴턴 물리학의 가장 큰 수수께끼 중 하나이다.
③ 양자역학은 빛이 입자와 파동처럼 작용한다는 것을 보여준다.
④ 파동으로서의 빛은 바다 표면을 가로질러 퍼지는 파동과 비슷한 방식으로 공간을 가로지른다.
⑤ 입자로서의 빛이 벽의 가장자리에 부딪히면, 가장자리 뒤로 입자가 퍼지지 않기 때문에 그림자가 생긴다.
해석 및 어휘
[해석]
아이작 뉴튼은 부분적으로 그림자가 퍼지지 않고 선명한 가장자리를 가지고 있기 때문에 빛은 마치 작은 입자의 흐름처럼 행동한다고 믿었다. 그는 적색광이 가장 큰 입자로 구성되어 있고 보라색이 가장 작은 입자로 구성되어 있다고 생각했다. 호이겐스(Huygens)는 빛은 마치 바다에서 파도가 하는 것처럼 진공 속에서 전파되는 파동처럼 행동한다고 주장했다. 이것이 우리가 빛의 파장과 주파수에 대해 이야기하는 이유이다. 회절을 포함한 빛의 많은 속성은 파동 이론에 의해 자연스럽게 설명되었으며, 이후 몇 년 동안 호이겐스의 견해가 오늘날까지 이어졌다. 그러나 1905년에 아인슈타인은 빛의 입자 이론이 광전 효과, 즉 광선에 노출되었을 때 금속에서 전자가 방출되는 것을 설명할 수 있음을 보여주었다. 현대 양자 역학은 이 두 가지 아이디어를 결합하며, 빛은 어떤 상황에서는 입자 줄기로, 다른 상황에서는 파동으로 작용하는 것으로 생각하는 것이 오늘날관례이다. 이 파동–입자 이중성은 우리의 상식적인 개념과 쉽게 일치하지 않을 수 있지만, 실험에서 빛이 실제로 무엇을 보여주었다는 것과는 매우 일치한다.
[어휘]
propagate 전달하다, 전파하다
wavelength 파장
frequency 주파수
diffraction (빛·광파·음파·전파 따위의) 회절
carry the day 승리하다, 성공하다, 개념으로 인정을 받다
photoelectric 광전자를 이용한
ejection 방출
quantum mechanics 양자역학
duality 이중성
correspond 상응하다, 부합하다
