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[국내논문] 제1회 한국물리탐구토론대회에 출제된 "Fractal Diffraction" 문제 풀이에 대한 분석
An Analysis of Students' Reports on an Assigned Problem for 'Fractal Diffraction' in the first Korean Youth Physics Tournament 원문보기

英才敎育硏究 = Journal of gifted/talented education, v.12 no.4, 2002년, pp.120 - 130  

육근철 (공주대학교) ,  이희복 (공주대학교) ,  김명환 (김연구소)

초록
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제1회 한국물리탐구토론대회에는 10개의 문제가 출제되었는데 본 연구에서는 이들 10개의 문제 중 ${\ulcorner}$Fractal Diffraction${\lrcorner}$ 문제를 해결한 고등학생부 3개 팀과 중학생부 1개 팀의 보고서를 비교 분석하였다. 그 결과 학생들은 Fractal이라는 개념을 제대로 이해하지 못하여 잘못된 방향으로 문제를 해결한 팀이 많았다. 특히 ${\ulcorner}$Fractal Diffraction${\lrcorner}$ 문제는 출제된 10문제 중 가장 까다로운 문제로 학생들이 생각하고 있는 것으로 조사되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

We have analyzed students' reports on a problem for 'adhesive tape' and 'fractal diffraction' among ten assigned problems in the first Korean youth physics tournament (KYPT). There were three high school team' s reports and one middle school team' s report on this problem. However, many students fai...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 문제는 『여러 차원의 프랙탈 구조로 만들어진 회절 무늬를 만들어서 보이고 분석하여라』는 문제이다. 문제에서 제시하였듯이 먼저 여러 차원의 프랙탈 구조를 만들어야 하고, 이 프랙탈 구조로 회절 무늬를 얻어야 한다.
  • 그렇다면 만약 광원 앞에 원형구 멍이나 사각형 구명을 놓으면 어떤 무늬가 나타날까? 하는 의문도 가져보았을 것이다. 본 문제는 이를 더욱 발전시켜 광원 앞에 여러 차원의 프랙탈 구조를 놓았을 때 어떤 무늬가 발생하는지 그 규칙성을 찾아내라는 문제이다.

가설 설정

  • 2) 출제 의도 : 스크린에 나타나는 여러 종류의 간섭과 회절 무늬의 패턴은 구멍 (aperture)의 모양에 따라 달라진다. 즉, 구멍의 크기 모양과 무늬와의 관계는 상관관계가 아주 높다.
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참고문헌 (8)

  1. Uozumi Asakura, 'Demonstration of Diffraction by Fractals', Am. J. Phy, 1993 

  2. Uozumi, Asakura, 'Fraunhoffraction by Kohc Fractals', Journal of Optics, 1990 

  3. 한명수 역, '카오스와 프랙탈', Blue Backs, 1978 

  4. 박재규역, '프랙탈의 세계', 김영사, 1996 

  5. 김현수 외, '직각 이등변 삼각형 구멍의 프라운호퍼 회절에 대한 고찰 , 경상대학교논문집 제7집, 1987 

  6. 강영호 외 '프랙탈의 프라운호퍼 회절에 관한 연구 , 제43회 전국과학전람회설명집, 2000 

  7. 장수 외, '광학' 도서출판사 대웅, 1996 

  8. 육근철, '빛의 여행', 도서출판 벽호, 1998 

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