고등학교 과학 · 2022 개정
전자기와 양자
시뮬레이션광학 현미경
손으로 그린 듯한 학생용 광학 현미경을 돌려 보며 각 부분의 이름을 익히고, 조동 나사와 미동 나사로 초점을 맞춰 양파 표피 세포를 40배, 100배, 400배로 관찰한다. 속 보기로 빛이 지나가는 길과 재물대를 움직이는 톱니바퀴를 본다.
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시뮬레이션거울과 렌즈, 빛의 합성
꽃과 눈을 끌어 평면거울에서 빛이 반사되어 눈에 들어오는 길과 거울 뒤의 상을 찾고, 볼록·오목 렌즈와 오목·볼록 거울로 상이 바로/거꾸로·크게/작게 보이는 까닭을 비교한다. 빨강·초록·파랑 빛을 섞고 화면의 화소를 확대하며, 초록 빛 아래 빨간 사과의 색을 예측한다.
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시뮬레이션가상 분광기
어두운 실험실에서 방전관을 켜고 분광기 커서로 선의 파장을 읽어 원소의 ‘지문’을 찾고, 흡수 스펙트럼과 별빛으로 별의 구성 원소를 알아내는 5단계 시뮬레이션. 마지막 단계에서는 수소 원자의 에너지 준위로 선이 띄엄띄엄한 까닭을 확인한다.
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시뮬레이션업데이트10.31우리 마을 전력 운영
원자력, 석탄 화력, 수력, 태양광, 풍력 발전소가 있는 3D 마을에서 하루 동안 발전소 출력과 송전 전압을 정해 정전 없이 전기를 보낸다. 화력 발전소 단면에서 에너지 전환과 효율을, 송전선에서 I = P/V와 손실 I²R을, 변압기에서 감은 수 비와 교류의 필요를 직접 확인한다.
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시뮬레이션간섭·회절 실험대
세워진 비누막의 색띠와 맨 위의 검은 막을 두 반사파와 반사에 의한 위상 변화로 설명하고, 레이저 이중 슬릿 무늬로 Δx = Lλ/d를 재며 ‘빛 + 빛 = 어둠’에서도 에너지가 보존됨을 확인한다. 단일 슬릿·회절격자·조리개 분해능을 정성적으로 탐구하고, 반사 방지 코팅·CD/DVD 트랙 간격·홀로그램으로 간섭을 쓰는 정밀 기술을 체험한다.
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시뮬레이션광자 대포
진공 광전관의 금속판에 광자 대포로 빛을 쏘아 진동수·세기·금속·전압을 바꾸며, '빛은 파동일 뿐'이라는 예측과 실험을 다섯 번 겨룬다. 정지 전압으로 최대 운동 에너지–진동수 그래프를 그려 플랑크 상수와 한계 진동수를 읽고, 이미지 센서·광센서·태양전지로 광자 하나가 전자 하나를 움직이는 기술을 탐구한다.
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시뮬레이션전기장 지형도
점전하가 만든 전위를 높이와 색으로 세운 3D 지형 위에 등전위선과 전기력선을 그리고, 시험 전하를 놓고 탐침으로 재며 E = kq/r²과 전기장의 중첩을 확인한다. 이미 그려진 지도만 보고 전기장의 방향·세기와 구름에 숨은 전하를 추리한다.
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시뮬레이션전자 한 개씩 이중 슬릿
진공관 속 전자총에서 전자를 한 번에 하나씩 쏘아, 점으로 도착한 전자가 쌓여 간섭무늬가 되는 과정을 본다. 슬릿을 닫고, 경로 탐지기를 켜고, 가속 전압(드브로이 파장)을 바꾸며 확률 파동으로 결과를 해석하고, 공·물결과 비교한 뒤 전자 현미경으로 이어 간다.
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시뮬레이션레이저 만들기
원자 하나에 광자를 쏘아 흡수·자발 방출·유도 방출을 보고, 루비 막대·펌프 램프·거울 두 장으로 레이저를 직접 조립해 켠다. 밀도 반전과 문턱을 찾고, 손전등과 비교해 직진성·단색성·결맞음을 확인한 뒤 레이저 펄스로 그림을 광섬유로 보낸다.
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시뮬레이션오로라 공장
코일 사이 자기장 상자에 전자·양성자·중성자를 쏘아 로런츠 힘이 생기는 조건과 원·나선 운동을 찾고, 쌍극자 지구 자기장이 태양풍을 비켜 가게 하는 모습과 자기력선에 올라탄 입자가 만드는 밴앨런대·오로라(산소 초록·빨강, 질소 보라)를 직접 본다. 도선 그네·원형 가속기·토카막으로 로런츠 힘을 쓰는 기술까지 돌려 본다.
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시뮬레이션LCD 화소 해부
편광판 두세 장으로 빛을 막고 되살린 뒤, LCD 화소 하나를 층별로 펼쳐 꼬인 액정이 빛의 진동 방향을 돌리고 전압이 그 꼬임을 풀어 빛을 끄는 과정을 확인한다. 빨강·초록·파랑 부화소로 색을 만들고, 광센서와 편광판으로 여러 빛의 편광 상태를 판정하며 편광 선글라스·3D 영화 안경의 원리를 탐구한다.
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시뮬레이션STM 탐침: 터널 효과
에너지가 모자란 공과 전자를 장벽에 보내 확률 파동이 건너편으로 새어 나가는 터널 효과를 보고, 주사 터널링 현미경(STM)의 탐침으로 간격과 전류를 재고 원자 표면을 그리고 원자를 옮겨 글자를 쓴 뒤, 작아지는 칩의 절연막 누설과 플래시 메모리 속 터널 효과를 탐구한다.
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2:38영상빛의 굴절과 전반사, 그리고 광섬유
파면이 경계면에서 느려지며 꺾이는 모습으로 굴절과 굴절률·스넬 법칙을 보고, 입사각을 키워 임계각(유리 약 42°)과 전반사를 확인한 뒤, 휘어진 유리 막대와 광섬유 속 빛이 전반사로 정보를 실어 나르는 원리를 본다. 음성 없이 자막으로 해설한다.
만든 도구 Manim
게임양자 우체국: 엿보면 들키는 편지
새내기 집배원이 되어 광자 측정대에서 중첩과 측정을 확인하고, 엿보면 오류율이 뛰는 비밀 열쇠로 도청자를 찾아낸 뒤, 양자컴퓨터가 공개 키 암호를 위협하는 문제를 놓고 주민 회의에서 기관마다 대응 방법과 근거를 고르는 15~20분 이야기 게임입니다.
만든 도구 RPG Maker MZ