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바탕질 물리학  ····®

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44-2.광학적 현상의 작용원리

광파의 광전류와 광자기가 갖는 덩어리모형의 순환적 결집체제는 종파모형의 파동행태로 전파된다. 그러므로 광파의 광전류와 광자기가 갖는 순환적 결집체제의 특성을 활용할 경우, 현대물리학과 고전물리학에서 그동안 파동모형으로 해석되었던 광학적 간섭현상, 회절현상, 굴절현상 등을 더욱 구체적이고 명료한 논리로 해석할 수 있다.

콤프톤효과 --- 현대물리학의 양자역학에서는 그동안 광파의 콤프톤효과를 입자모형의 관점으로 해석하였다. 그러나 광파의 콤프톤효과는 광파의 광전류와 광자기가 갖는 순환적 결집체제의 특성을 활용하여 더욱 구체적이고 명료한 논리로 이해할 수 있다. 하나의 예로 광파의 본질은 광전류와 광자기의 순환적 결집체제로 구성되고, 이 광파의 결집체제는 양자역학의 입자모형처럼 입자적 기능을 행사할 수 있다. 또한 광파의 결집체제를 구성한 광전류의 역학적 작용은 고유의 광압을 갖는다.

광전류와 광자기의 결집체제를 갖는 광파의 광압이 소립자에 대해 접촉적으로 충돌될 경우, 이 충돌대상의 소립자가 완충적으로 반응한다. 또한 결집체제의 광파와 충돌대상의 소립자가 완충적으로 반응하는 과정에 의해 광파의 파동에너지를 구성한 광압(파동에너지의 밀도, 파고)이 감소된다.

충돌 광파의 파동에너지를 구성한 광압이 감소하면, 이 충돌 광파의 결집체제를 구성한 광전류와 광자기의 분포범위가 확대된다. 여기에서 충돌 광파의 결집체제를 구성한 광전류와 광자기의 분포범위가 확대되는 것은, 광파의 진동수가 감소되거나 파장이 커지는 것을 의미한다. 이와 같이 충돌 광파의 광압이 감소되는 현상은 콤프톤효과의 원인적 기능으로 작용한다.

광전효과 --- 자체진동의 전자는 양성자의 양전기장에 대해 전기력의 상호작용으로 결합되었다. 즉 전자와 양성자의 사이에서는 전기력이 상호적으로 작용한다. 또한 광파의 광전류는 전기장의 전기적 기능을 부분적으로 갖는다. 하나의 예로 광파의 광전류는 전자의 음전기장이 갖는 돌출파와 동일한 조건의 기능을 수행할 수 있다. 그러므로 광파의 광전류가 원자구조의 내부로 진입할 경우, 이 광파의 광전류와 양성자의 양전기력이 일시적으로 작용된다.

원자구조의 내부로 진입된 광파의 광전류와 양성자의 양전기력이 작용하는 과정에서는, 전자와 양성자의 전기적 상호작용이 일시적으로 중단된다. 즉 광파의 광전류가 양전기장의 돌출파를 상쇄적(중화적)으로 수용한다. 그러므로 전자와 양성자의 사이에서는 전자와 양성자의 전기적 상호작용이 일시적으로 중단되고, 전자와 양성자의 전기적 결합력이 순간적으로 상실된다.

광파의 광전류와 양성자의 양전기력이 작용하는 과정에 의해 전기적 결합력이 상실된 궤도반경의 전자는 해방적 자유를 순간적으로 얻는다. 또한 해방적 자유를 얻은 자체진동의 전자는 원자구조의 외부로 방출된다. 이와 같이 원자구조의 외부로 방출되는 전자의 운동에너지는, 양성자에 대한 전자의 전기적 인력과 동일한 규모를 갖는다. 즉 전기적 결합력을 갑자기 상실한 궤도반경의 전자 자신은, 상실한 결합력의 반발작용으로 방출된다.

광파의 광전류가 원자구조의 내부로 진입하는 과정에서, 궤도반경의 전자가 상실한 결합력의 반발작용으로 방출되는 현상은 광파의 광전효과를 의미한다. 이러한 광전효과로 방출된 전자의 운동에너지는 금속의 종류에 따라서 각각 다른 크기를 갖는다. 또한 개체단위의 광파가 금속면에 대해 비스듬한 경사각으로 입사되더라도, 방출 전자는 금속면의 수직방향으로 방출된다. 그러므로 광파의 광전효과는 광파의 광전류와 양전기장의 돌출파가 일시적으로 작용하고, 양성자에 대한 전자의 전기적 인력이 순간적으로 정지되는 현상으로 이해할 수 있다.

불확정적 범위의 효과 --- 성광파의 광전류는 지극히 작은 직경의 단면(전자의 직경보다 작은 규모)으로 구성되었다. 그러나 광전류의 수직적 회전방향으로 발현된 광자기의 분포범위는 매우 넓은 영역을 차지한다. 이와 같이 광자기의 분포범위가 넓은 광파는 큰 부피적 직경을 갖고, 광파의 광자기가 갖는 큰 직경의 분포범위는 불확정성원리의 원인적 기능으로 작용한다. 여기에서 광파의 결집체제를 구성한 광자기의 분포범위는 광파의 광압(파고, 에너지의 밀도)이 높을수록 좁아지고, 광자기의 분포범위가 좁아지는 것은 광파의 파장이 짧아지는 것을 의미한다. 이와 같이 광자기의 분포범위가 좁아진 광파는 작은 불확정적 효과를 갖는다.

굴절현상 --- 투명유리(유전체)의 경계면을 비스듬한 경사각으로 진입한 광파의 진행경로는 굴절된다. 이러한 광파의 굴절효과를 기존 물리학의 관점(스넬의 법칙)으로 해석할 경우, 투명유리의 내부로 진입한 광파의 전파속도가 감소되고, 이 광속도의 감소에 의해 광파의 진행경로가 굴절되어야 한다. 즉 투명유리의 내부로 진입된 광파의 전파속도가 광파의 굴절각을 결정한다.

그러나 실제적 상황에서 투명유리(유전체)의 내부로 진입한 모든 종류의 광파는 동일한 전파속도를 갖는다. 이와 같이 투명유리의 내부로 진입한 모든 종류의 광파가 동일한 전파속도를 가지면, 광파의 굴절효과가 파장(광압, 진동수, 파고)의 크기에 따라 증감되는 현상을 합리적 논리로 해명할 수 없다. 왜냐하면 투명유리의 내부로 진입된 모든 광파가 동일한 전파속도를 갖고, 동일한 전파속도를 갖는 모든 광파가 파장의 크기에 관계없이 동일한 규격의 각도로 굴절되기 때문이다.

투명유리의 내부로 진입한 모든 종류의 광파(적외선, 광파, 자외선 등)는 동일한 광속도를 가졌으나, 동일한 광속도를 갖는 모든 종류의 광파는 파장(광압, 진동수, 파고)의 크기에 따라서 다양한 굴절각의 스펙트럼으로 분할된다. 이와 같이 동일한 광속도를 갖는 모든 종류의 광파가 파장(광압, 진동수, 파고)의 크기에 따라서 다양한 굴절각의 스펙트럼으로 분할되는 현상은, 광파의 굴절효과가 광속도의 변화에 의해 결정되지 않는 것을 의미한다. 그러므로 광파의 굴절효과가 광속도의 변화에 의해 발현되는 것으로 해석한 기존 물리학의 주장은 폐기되어야 한다.

투명유리의 내부로 진입한 광파는 파장의 크기에 따라서 다양한 굴절각의 스펙트럼으로 분할된다. 이와 같이 광파의 파장에 따라서 다양한 굴절각의 스펙트럼이 발현되는 이유는, 광파의 파장과 굴절효과가 인과적 연계성(비례적 관계)을 갖기 때문이다. 즉 투명유리의 내부로 진입한 광파의 굴절각은 파장의 크기로 결정된다.

투명유리의 경계면에서 광파의 진행경로가 굴절되고, 투명유리의 내부에서 광파의 전파속도가 감소되는 것은, 투명유리와 우주공간의 환경적 조건이 각각 다르다는 것을 의미한다. 하나의 예로 투명유리와 우주공간에 분포된 광파의 매질은 각각 다른 크기의 탄성력을 갖는다. 또한 투명유리와 우주공간의 광학적 매질이 각각 다른 크기의 탄성력을 가질 경우, 이 투명유리와 우주공간의 경계면을 통과하는 광파가 각각 다른 속도로 전파된다.

투명유리와 우주공간의 광학적 매질기능은 각각 다른 크기의 탄성력을 갖는다. 그러므로 투명유리의 경계면을 통과한 광파의 광압(광전류의 압축력)은 경계면의 수직방향과 수평방향에 대하여 각각 다른 비율로 변화된다. 즉 투명유리의 경계면을 통과한 광파의 광압이 경계면의 수직방향과 수평방향에 대하여 각각 다른 비율로 변화할 경우, 이 투명유리의 경계면에서 광파의 진행경로가 굴절될 수 있다. 이와 같이 투명유리의 경계면을 통과한 광파의 진행경로가 굴절되는 이유는, 경계면의 수직방향과 수평방향으로 작용하는 광파의 광압이 각각 다른 비율로 변화되기 때문이다.

광파의 광전류가 투명유리(유전체)의 경계면을 통과하는 과정에서, 이 투명유리의 경계면은 새로운 광파의 출발점이 된다. 즉 광파의 광전류가 투명유리의 내부로 진입되는 것은, 이 투명유리의 경계면에서 새로운 광파의 광전류가 발현(생성)되는 것으로 간주할 수 있다. 또한 투명유리의 내부로 진입한 광파의 광전류는 투명유리의 매질기능에 대해 적응되는 새로운 전파속도를 갖는다.

광파의 광전류가 투명유리의 내부로 진입될 경우, 이 광파의 광압(광전류의 압축력)은 투명유리의 광학적 매질기능에 대하여 역학적 응력을 받는다. 이와 같이 광파의 광압이 갖는 역학적 응력은 광파의 진행방향을 결정하고, 이 광파의 진행방향이 굴절각을 의미한다. 또한 광파의 광전류가 투명유리의 경계면으로 진입되는 과정에서, 이 경계면의 수직방향으로 작용하는 광압의 역학적 응력은 광학매질의 탄성적 반응효율만큼 변화된다. 그러나 경계면의 수평방향으로 작용하는 광압의 역학적 응력은 본래의 가치를 불변적으로 유지한다.

투명유리의 경계면에서 새로운 조건으로 발현(생성)된 광파의 광압은, 수직방향과 수평방향으로부터 각각 다른 비율의 응력을 받는다. 즉 수평방향의 응력은 변화되지 않고, 본래의 가치를 불변적으로 유지한다. 또한 광파의 광압이 두 방향으로부터 다른 비율의 응력을 받으면, 두 방향의 응력이 하나의 벡터량으로 합성되고, 이 합성적 벡터량이 광파의 진행경로를 결정한다. 이와 같이 두 방향의 응력이 하나의 벡터량으로 합성된 광파의 진행경로는, 투명유리의 경계면에 대한 광파의 굴절각을 의미한다.

투명유리의 경계면에서 광파의 광압(파고)은 수직방향과 수평방향으로 각각 다른 변화비율을 갖는다. 여기에서 광파의 광압이 높을수록 수직방향의 응력이 변화되는 비율은 낮아진다. 즉 광파의 광압이 높을 경우, 수직방향의 응력이 낮은 변화비율을 갖는다. 그러므로 광압이 높은 광파의 굴절율은 낮다. 이러한 논리는 광파의 굴절효과가 발현되는 과정에서 광파의 광압과 투명유리의 탄성적 반응기능이라는 두 종류의 요소가 작용하는 것을 의미한다.

투명유리를 투과하는 광파의 굴절율은 광파의 광압으로 결정된다. 하나의 예로 강한 X선과 약한 적외선이 동일한 대상의 투명유리를 투과하는 과정에서, 수직방향으로 작용하는 강한 X선과 약한 적외선의 광압은 각각 다른 비율로 변화되고, 강한 X선과 약한 적외선의 굴절율이 각각 다르다. 만약 광파의 광압이 투명유리의 수직방향과 수평방향으로 동일한 비율의 응력을 받으면, 광파의 굴절효과가 발현되지 않았을 것이다.

기존 물리학의 주장(스넬의 법칙)처럼 광파의 굴절효과는 투명유리의 경계면을 통과한 전파속도의 변화적 차이만으로 결정되지 않는다. 하나의 예로 강한 X선과 약한 적외선은 투명유리의 내부에서 동일한 속도로 전파되고 있으나 각각 다른 크기의 굴절율을 갖는다. 그러므로 전파속도의 변화적 차이만으로 광파의 굴절효과가 발현된다는 기존 물리학의 주장(스넬의 법칙)은 폐기되어야 한다.

간섭현상 --- 광파의 광전류와 광자기는 상호적으로 전환되는 형태의 독립적 개체단위를 갖는다. 그러므로 독립적 개체단위의 광파는 전파작용의 전후방향으로 무질서하게 나열되고, 전후의 간격이 무질서한 개체단위의 광파는 파동적 간섭효과를 갖지 않을 것으로 예상될 수 있다. 그러나 실제의 상황에서 작은 세막을 통과한 개체단위의 광파는 간섭효과를 갖는다.

다수의 광파가 작은 세막을 통과하는 과정에서, 모든 광파의 광자기는 세막의 양측 단부(물체)로부터 대항적 응력을 받고, 모든 광파가 세막의 중심부로 밀집된다. 또한 다수의 광파가 세막의 중심부로 밀집될 경우, 모든 광파의 광자기는 전파작용의 전후방향으로 반발하는 강제적 응력을 받는다. 즉 광파의 자기력은 전후방향의 배타적 반발작용으로 표출되고, 이 전후방향의 배타적 반발작용이 일정한 규모의 간격을 형성한다.

모든 광파의 광자기가 갖는 전후의 반발적 응력은 일정한 규모의 간격을 형성하고, 이 광파의 전후 간격이 규칙적으로 정렬된다. 그러므로 모든 광파가 갖는 전후 간격은 광자기의 분포범위(작용범위)를 반영한다. 이러한 광파의 전후 간격은 광파의 파장으로 오해될 수 있다. 여기에서 광파의 전후 간격이 규칙적으로 정렬되더라도, 광파의 측면적 간격은 강제의 영향을 받지 않는다.

광파의 파장과 광자기의 분포범위는 광자기의 밀도(작용압력. 파고)가 높을수록 좁아진다. 또한 다수의 광파가 작은 세막을 통과하는 과정에서 형성된 전후의 간격은, 간섭효과의 원인적 기능으로 작용한다. 이와 같이 다수의 광파가 작은 세막을 동시적으로 통과하는 진행과정에 의해, 모든 광파의 전후 간격은 후속적 절차로 정렬된다. 만약 다수의 광파가 작은 세막을 통과하지 않으면, 광파의 간섭효과가 발현될 수 없다. 그러나 레이저 광파는 최초의 방출 순간부터 전후방향의 간격이 일정한 규격으로 정렬된다.

광파의 진행방향으로 형성된 강제적 전후 간격은 광자기의 분포범위(작용범위)를 반영한다. 또한 광파의 파동에너지가 갖는 광자기의 분포범위는 광파의 광압에 반비례한다. 그러므로 광파의 진행방향으로 형성된 강제적 전후 간격은 광파의 광압에 반비례된다. 이와 같이 광파의 진행방향으로 배타적 반발작용이 발현되는 과정에서, 광파의 전후 간격이 매우 규칙적으로 정렬되고, 전후의 간격이 규칙적으로 정렬된 광파는 간섭효과를 갖는다.

작은 세막을 통과한 다수의 광파는 전후의 간격이 규칙적으로 정렬된다. 또한 전후의 간격이 규칙적으로 정렬된 두 줄기의 광파는, 교차점의 일정한 위치에서 광파의 공백부분과 중첩부분이 강제적으로 형성된다. 여기에서 강제적으로 형성된 광파의 공백부분과 중첩부분이 광파의 간섭효과를 의미한다.

편광현상 --- 현대물리학과 고전물리학에서는 그동안 광학적 편광효과가 횡파모형의 파동구조를 갖는 것으로 해석하였다. 이러한 광학적 편광효과는 광파의 광전류와 광자기가 갖는 순환적 결집체제의 특성을 활용하여 더욱 구체적이고 명료한 논리로 이해할 수 있다. 하나의 예로 광전류와 광자기의 순환적 결집체제로 구성된 광파가 측면방향의 응력을 받으면 타원형태의 단면으로 변형된다. 여기에서 광전류와 광자기의 결집체제가 갖는 타원형태의 단면은 편광효과의 원인적 기능으로 작용한다.

우주공간의 모든 영역은 실체적 요소의 바탕질로 구성되고 이 바탕질의 분포조직이 고유의 공간계와 절대적 좌표계를 갖는다. 또한 우주공간의 바탕질은 모든 물리현상에 작용효과에 대해 인과적 연계성을 갖는다. 즉 우주공간의 바탕질이 갖는 고유의 질성은 모든 물리현상의 발현(표출, 발생)되는 과정에서 원인적 기능으로 작용한다. 하나의 예로 우주공간의 바탕질은 모든 물리현상의 에너지가 작용하거나 전파되는 과정에서 매질로 이용하고, 매질로 이용되는 우주공간의 바탕질은 고유의 가져야 한다.

광파의 본질은 우주공간의 바탕질을 매질로 이용하여 광속도의 탄성력으로 전파되고, 광속도의 탄성력으로 전파되는 광파의 본질은 광전류와 광자기의 순환적 결집체제를 갖는다. 이러한 광파의 순환적 결집체제를 활용할 경우, 자연의 모든 광학적 현상이 매우 구체적이고 명료하게 해석된다. 이와 같이 자연의 모든 광학적 현상을 광전류와 광자기의 순환적 결집체제에 의해 명료하게 해석할 수 있으면, 양자역학의 기본개념을 전제한 모든 논리의 주장이 폐기되어야 한다.

 

 

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