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오목거울에 물체를 가까이, 멀리, 매우 멀리 두었을 때 상이 어떻게 생기는지 원리
정립허상, 도립실상의 의미
오목거울 상의 작도
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볼록 거울과 오목 거울 – 자바실험실
광학에서 말하는 ‘상(image)’은 빛이 굴절 혹은 반사되어서 생깁니다. 실상(Real image): 실제로 빛이 그곳에서 모였다가 다시 출발하는 경우를 말합니다.
Source: javalab.org
Date Published: 5/8/2022
View: 8552
[광학] 구면거울에 의한 상 (볼록거울과 오목거울) & 거울방정식
배율은 1보다 큽니다. 자, 그럼 이거 정리해봅시다. 여백, 오목거울. 거울상. 물체거리 > 초점거리라면 도립 …
Source: crush-on-study.tistory.com
Date Published: 1/30/2021
View: 2567
실제 빛이 모인 것 곡면 거울 볼록 거울 발산, 허상 실상
2011-03-17. 1. 오목 거울. 거울면. 볼록렌즈. 수렴, 실상 & 허상 … 도립: 상 자체가 뒤집힌 것 … b : 거울(혹은 렌즈)에서 상까지의 거리.
Source: opt.dsu.ac.kr
Date Published: 9/2/2022
View: 4247
오목거울 볼록거울 – 윤제한의 물리교실
③ 볼록 거울의 구심을 향해 입사한 빛은 반사 후 원래의 방향으로 되돌아간다. (4) 오목 거울과 볼록 거울에 의한 상의 작도. (5) …
Source: yjh-phys.tistory.com
Date Published: 3/5/2022
View: 520
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주제에 대한 기사 평가 오목 거울 상
- Author: 계숙샘
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- Date Published: 2020. 2. 12.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=WkJ9CSW6B14
볼록 거울과 오목 거울
볼록 거울과 오목 거울
실상과 허상
어떤 물체를 보면서, 우리는 그 곳에 물체가 있다고 느낍니다. 그런데 물체나 발광체가 그곳에 없는데도, 어떤 반사체 또는 발광체가 그곳에 있다고 느끼는 경우 우리는 그곳에 ‘상(image)’이 있다고 말합니다.
광학에서 말하는 ‘상(image)’은 빛이 굴절 혹은 반사되어서 생깁니다.
실상(Real image): 실제로 빛이 그곳에서 모였다가 다시 출발하는 경우를 말합니다. 실상이 맺혀지는 위치에 종이를 대보면 종이에 맺힌 상이 실제로 보입니다.
허상(Virtual image): ‘상’이 맺힌 곳에 실제로 빛이 존재하지 않는 경우를 말합니다. 허상이 맺혀지는 위치에 종이를 대보면 아무런 상이 나타나지 않습니다.
볼록 거울의 허상
거울에 나타난 상은 언제나 허상이고, 물체와 같은 모양으로 서있고, 또한 실물보다 작게 보입니다. 넓은 범위를 비춰줄 수 있기 때문에 자동차 백미러나 감시용 거울에 사용됩니다.
오목 거울의 허상과 실상
오목 거울은 물체가 오목 거울의 초점 거리 안쪽에 있는가 그렇지 않은가에 따라 큰 차이를 보입니다.
물체가 거울의 초점 거리 안에 있을 경우: 허상이며, 물체는 실물보다 확대되어 보입니다. 그리고 항상 똑바로 서있습니다.
물체가 거울의 초점 거리 밖에 있을 경우: 실상이며, 거울과의 거리에 따라 확대되거나 축소되어 보입니다. 그리고 항상 반전되어 있습니다.
숟가락의 안쪽은 오목 거울, 바깥쪽은 볼록 거울로 볼 수 있습니다.
맺힌 상의 거리 구하기
거울로부터 물체의 거리 o, 거울로부터 상의 거리 i, 그리고 거울의 초점거리 f사이에는 다음과 같은 간단한 공식이 성립합니다.
\[\frac { 1 }{ o } +\frac { 1 }{ i } =\frac { 1 }{ f } =\frac { 2 }{ C } \]
o: 거울에서 물체까지의 거리. 항상 양(+)의 값을 가집니다.
i: 거울에서 상까지의 거리
f: 초점 거리
C: 구심 거리 (곡률의 중심, 초점거리의 약 2배 거리)
볼록 거울의 경우
o > 0: 실물체
i < 0: 허상 (V쪽) f < 0: 허초점 (V쪽) 오목 거울의 경우 o > 0: 실물체
f > 0: 실초점 (R쪽)
i = ?: 상황에 따라 다릅니다.
o < f 인 경우: i < 0 (똑바로 서 있는 허상) o = f 인 경우: i 값을 구할 수 없습니다. o > f 인 경우: i < 0 (뒤집혀 있는 실상) 광선추적법 어느 두 광선의 경로를 추적하면 맺힐 상을 찾아낼 수 있습니다. 중심축에 평행한 광선은 반사 후 초점을 지나 갑니다. 거꾸로 생각하면, 초점을 통과한 후 거울에 입사한 광선은 거울을 반사한 후 중심축에 평행하게 진행해 나갑니다. 곡률중심 C를 통과한 후 거울에 반사한 광선은 입사 경로를 되밟아 나옵니다. 거울의 중심에 입사되는 광선은, 대칭적인 각도로 반사됩니다. (일반적인 반사의 법칙) 배율 구하기 거울에 맺힌 상의 크기 비율은, \[m=-\frac { i }{ o } \] m: 배율 i: 거울에서 상까지의 거리 o: 거울에서 물체까지의 거리 계산된 m의 값에따라 상은 다음과 같이 보입니다.
금성출판사 :: 티칭백과
오목거울 앞에 물체를 놓으면 상이 비쳐 보이는데 물체의 위치에 따라서 보이는 모양과 크기가 다르다. 물체를 초점 안쪽에 놓으면 물체와 같은 모양의 상이 크게 비쳐 보인다. 또한 초점 바깥쪽에 물체를 놓으면 거꾸로 된 상이 비쳐 보이는데 그 크기는 물체의 위치가 초점에 가까울수록 크고, 초점에서 멀어짐에 따라 차츰 작아진다. 초점의 위치에 물체를 놓으면 반사한 빛이 모이지 않으므로 상이 생기지 않아 전체가 흐릿하게 보인다.
이와 같이 생기는 상의 모양은 다음과 같이 설명할 수 있다. 초점의 안쪽에 놓인 물체에서 나온 빛은 오목거울에 반사하여 그림과 같이 나아간다. 이때 우리 눈에는 오목거울 뒤에 물체가 놓여 있는 것같이 보인다. 이 상은 실제로 빛이 모여서 생긴 것이 아니므로 허상이라고 한다. 초점의 바깥쪽에 물체를 놓으면 물체에서 나온 빛은 오목거울에 반사한 뒤, 한 점에 한 번 모인 다음 다시 퍼져서 나아간다. 이 점에 젖빛 유리(불투명한 유리)나 흰 종이를 놓으면 상이 거꾸로 비친다. 이 상은 실제로 빛이 모여서 생긴 것이므로 실상이라고 한다.
[오목거울에서의 상과 빛의 경로]
볼록거울 오목거울 반사 알아보기
위 그림은 오목거울에서 물체를 초점 안쪽에 놓았을 때의 상의 모습이랍니다
작도의 원리는 다음과 같아요
첫째 평행하게 입사한 빛은 초점을 향한다
둘째 초점을 통과한 축과 나란하게 반사된다
셋째 구심을 향한 빛은 왔던 곳을 되돌아 나간다
넷째 중심을 향한 빛은 평면거울에서와 같이 반사의 법칙을 따른다
그런데 볼록거울과 달리 오목거울은 물체의 위치가 초점 안쪽이냐 초점이냐 초점 밖이냐에 따라
상이 다르게 생겨요
위의 그림은 초점 안쪽에 물체가 있을 때 상의 작도인데요
이때는 확대된 정립허상이 만들어진답니다
반대로 물체가 초점 밖에 있을 때는 확대,축소된 도립 실상이 만들어
집니다
각각의 작도는 직접 해보시기를 권해 들여요 ^^
오목 거울의 사용 예를 찾아볼게요
[광학] 구면거울에 의한 상 (볼록거울과 오목거울) & 거울방정식
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구면거울에서는 작도가 중요합니다. 블로그 포스팅 특성상 작도하는 과정을 담아내진 못해서 아쉽지만 최대한 이해시키도록 하겠습니다.
1) 오목거울
오목거울에 의한 상
a) 물체가 초점거리보다 뒤에 있을 경우
– 위 그림은 현재 물체가 초점거리보다 뒤에 있을 경우를 나타낸 그림입니다. 보시면 작도에 의해 h’ (거울에 의해 맺힌 상의 높이)가 거꾸로 맺힌게 보이네요. 이를 도립상이라고 하구요. 실제 빛에 의해 맺혀진 것이므로 실상입니다.
따라서 도립실상이 되고, 크기는 실제 상의 크기보다 작기 때문에 배율은 1보다 작습니다.
b) 물체가 초점거리보다 앞에 있을 경우
– 이 때는 상이 정립상이 됩니다. 대신, 실제 빛에 의해 맺힌것이 아니라서 허상이죠. 그렇기 때문에 정립허상이 되구요. 배율은 1보다 큽니다.
자, 그럼 이거 정리해봅시다.
여백 오목거울 거울상 물체거리 > 초점거리라면 도립실상 물체거리 < 초점거리라면 정립허상 배율 물체거리 > 초점거리라면 m<1 물체거리 < 초점거리라면 m>1
2) 볼록거울
– 볼록거울도 봅시다.
볼록거울 사진 <출처 - 네이버 블로그 '타키온의 최강물리'>
위 그림에서 점선 보이시나요? 거울에 의해 반사된 빛의 연장선인데 이것은 가상선에 의해 맺힌 것이기 때문에 허상이라고 부릅니다. 보시면 오목거울은 초점이 물체가 있는 쪽에 같이 위치해 있었습니다. 근데 볼록거울은 초점이 물체가 있는 곳과 반대쪽에 있습니다. 자, 이 쯤에서 이제 방정식을 하나 소개하도록 하겠습니다.
거울방정식
p는 물체가 거울로부터 떨어진 거리
q는 상이 거울로부터 떨어진 거리
R은 거울 반지름
f는 초점거리
이걸 의미합니다. 다만, 여기서 부호를 결정짓는게 조금 헷갈릴 수 있습니다. 한번 봅시다.
p를 봅시다. 거울 앞에 있는 경우는 부호를 ‘+’로 지정합니다. 이 거울 앞이란게 뭐냐면 입사광선이 있는 위치를 말합니다. 맨 위에 오목거울 그림보시면 물체는 현재 입사광선이 있는 위치에 있습니다. 따라서 이 물체는 거울로부터 ‘+p’ 만큼의 거리에 위치합니다.
q의 부호도 똑같습니다. 얘는 상의 위치에 따라 부호를 결정짓습니다. 오목거울을 보시면 거울상과 반사광선이 거울 앞에 존재합니다. 따라서 ‘+q’ 라고 생각할 수 있겠습니다.
근데 볼록거울을 볼까요? 볼록거울은 q의 부호가 -라는 것을 알 수 있습니다. 왜? 반사광선과 다른 위치에 거울상이 맺혔으니까요.
초점 거리를 봅시다. 볼록거울의 경우는 초점이 거울 뒤에 존재합니다. 왜냐하면 초점이라는 것은 빛이 모이는 점이라고 생각하시면 되는데 볼록거울 그림을 보면 거울상쪽에 빛이 모이고 있음을 알 수 있습니다. 따라서, 볼록거울에서 초점거리의 부호는 음수입니다.
오목거울은 뭐 초점거리가 양수란거 이해 단번에 되시죠?
여백 볼록거울 거울상 볼록거울은 항상 정립허상 (초점은 허초점) 배율 항상 m<1 아, 그리고 한가지. 만약 오목거울에서 물체가 거울로부터 떨어진 거리와, 초점 거리가 같다면 상은 맺히지 않습니다. 반응형
평면거울,볼록, 오목거울 및 렌즈의 상 작도
빛 – 빛 – 빛 – 빛 – 빛 – 빛 – 빛 – 빛 – 빛 – 빛 –
1. 빛의 반사
(1) 빛의 반사: 빛이 나아가다 성질이 다른 물체에 부딪쳐 되돌아 나오는 현상.
(2) 반사의 법칙 : 빛이 반사될 때 입사각과 반사의 각은 항상 같다.
1) 법선: 반사면과 수직을 이루는 직선
2) 입사각 : 반사면으로 들어오는 빛이 법선과 이루는 각.
3) 반사각 : 반사면에서 나가는 빛이 법선과 이루는 각.
2.정반사와 난반사
(1) 정반사 : 빛이 매끄러운면에 부딪쳐 일정한 방향으로 나아가는 것.
예) 평면거울
(2) 난반사 : 빛이 거친면에 부딪쳐 여러방향으로 흩어져 반사되는것.
예) 달의 표면, 종이면, 칠판면 등
3. 평면거울에 의한 상의 작도
– 우리눈은 거울 면에서 반사된것을 인식하지 못하고 마치 거울 뒷면에서 빛이 똑바로
온것처럼 느끼므로 거울 뒤편에 상을 그려야 한다.
– 평면 거울에 의한상 : 물체와 크기가 같으며, 좌우가 바뀐것처럼 보인다.
물체까지의 거리와 거울에서 상까지의 거리가 같다.
구면 거울에서의 빛의 반사와 상
(1) 오목 거울과 볼록 거울 : 구면의 안쪽이 거울인 것을 오목 거울, 바깥쪽이 거울인 것을 볼록 거울이라고 한다.
(2) 거울의 초점
① 초점 : 오목거울에서는 모든 광선이 한 점에 모이고, 볼록거울에서는 거울 속에서 한 점에서 나온 것처럼 나아간다. 이 점을 초점이라 한다
② 허초점 : 거울축에 평행하게 입사한 광선이 입사후 반사 또는 굴절되어 발산될 때, 역경로의 광이 모이는 점
③ 초점거리 : 거울 중심에서 초점까지의 거리
<상의작도법>
– 거울의 축에 나란하게 지나는 광선은 반사 후에 거울의 초점을 지나거나 초점에서 나오는 것처럼 진행합니다.
– 초점을 지나는 광선은 반사 후 거울 축에 나란하게 진행합니다.
– 구심을 지나는 광선은 반사 후 온 길을 되돌아갑니다.
볼록거울에 의한 상 : 물체의 위치에 관계없이 상은 항상 허초점과 거울 안쪽에 생기는 허상이 되며 물체가 거울에 가까워질 수록 상의 위치도 거울에 가까워지면서 커지게 됩니다. 그러나, 상의 크기는 거울 앞에 있는 실체 물체보다는 항상 작게 보입니다.
오목 거울
① 숟가락의 안쪽과 같이 오목하게 생긴 거울
② 거울 앞쪽에 거꾸로 선 작은 상(도립실상)이 만들어진다.
③ 화장용 손거울, 자동차 전조등 속의 거울
< 허상과 실상의 차이 >
오목거울 볼록거울
구면 거울에서의 반사
(1) 구면 거울：거울면이 구의 일부분과 같은 모양을 하고 있는 거울로, 오목 거울과 볼록 거울이 있다.
(2) 오목 거울(빛을 모으는 성질이 있다.)
① 오목 거울의 축에 나란하게 입사한 빛은 반사되어 모두 동일한 초점 F를 지난다.
② 오목 거울의 초점F를 향해 입사한 빛은 반사 후 거울 축에 나란하게 진행한다.
③ 오목 거울의 구심을 향해 입사한 빛은 반사 후 원래의 방향으로 되돌아간다.
(3) 볼록 거울(빛을 퍼지게 하는 성질이 있다.)
① 볼록 거울의 축에 나란하게 입사한 빛은 반사되어 모두 동일한 초점 F’에서 나오는 것처럼 진행한다.
② 볼록 거울의 초점 F’를 향해 입사한 빛은 반사 후 거울 축에 나란하게 진행한다.
③ 볼록 거울의 구심을 향해 입사한 빛은 반사 후 원래의 방향으로 되돌아간다.
(4) 오목 거울과 볼록 거울에 의한 상의 작도
(5) 오목 거울과 볼록 거울에 의한 상
(a:물체까지의 거리, b:상까지의 거리, f:초점거리, r:구심까지의 거리)
키워드에 대한 정보 오목 거울 상
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