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Date 2011/07/02 21:25:53
Name kapH
Subject 과학 렌즈에 관한 질문입니다.
1. 초점의 정의가 정확히 무엇인가요?

렌즈의 표면이 원이라고 가정했을 때 그 원의 중심이 초점이란 거는 대강 알고 있는데 정확한 과학적 정의를 알고 싶습니다.

2.상점을 어떻게 잡나요?

볼록렌즈나 오목렌즈가 상을 어떻게 만드는지 알려면 작도가 필요한데, 그때 상점을 어떻게 잡아야할지 모르겠습니다.
아 그리고 상점에 대한 정의도요.

3.실상? 허상?

실상은 실제로 빛이 모여 상을 이루는 것이고, 허상은 직접적으로 빛이 나오는 것은 아니지만, 마치 상에서 빛이 나오는 것과 같은 효과를 일으켜 상을 이루는 것으로는 알고 있습니다만, 정확한 실상, 허상의 정의를 알고 싶습니다.

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0.2 Angstrom
11/07/02 22:04
수정 아이콘
Lens를 기준으로 말을 하자면,

A1>
Lens를 지나는 빛들이 한 점에 모이게 됩니다. 이 점을 Focus(초점, Focal spot) 라고 합니다.
볼록렌즈일 경우, 볼록한 부분이 2개이므로 구(sphere)가 두 개가 되어 당연히 초점은 2개를 갖습니다.

A2> 볼록렌즈 경우로 예를 들면,
작도법은 간단합니다. 크게 3가지입니다.
1. 광축(렌즈 중심을 지나는 선)에 나란한(평행한) 빛은 렌즈를 지나면 반드시 렌즈의 초점을 통과합니다.
2. 렌즈의 중심을 통과한 빛은 그냥 쭈욱 직선으로 진행합니다.
3. 렌즈의 초점(물체와 렌즈 사이에 있는 초점)을 지나는 빛은 렌즈를 통과한 후 광축에 평행하게 진행합니다.

A3>
이 세 가지의 선을 그어서 만나면 실상(real image)이 맺힌다고 하고 그렇지 않은 경우를 허상(virtual image)이라고 합니다.
(그림을 그리면 편한데 아쉽네요. ^^) 보통 2가지만 가지고 그립니다.

좀 더 명확하게 말하자면 렌즈를 통과한 빛들이 모이면 실상, 모이지 않으면 허상이라고 생각하시면 됩니다.
(물론, 초점에 물체를 두면 상이 생기지 않습니다. 통과한 빛들이 평행하게 진행해 버리니까요)

거울의 경우도 마찬가지 입니다. 광학기구를 지난 빛들이 모이면 실상이 되는 것이고 모이지 않으면 허상이 됩니다.
그러면 허상은 어디에 생기느냐? 물체와 렌즈 사이에 생기게 되지요... 왜냐하면 두 개의 직선은 한 평면내에서 한점에 모이거나
평행하거나 일치하는 경우 밖에 없기 때문입니다. 평행하지 않는 이상, 기하학적으로 한 점에 모일 수 밖에 없는 경우가 허상이지요.
0.2 Angstrom
11/07/02 22:14
수정 아이콘
Image point(상점)이라는 것은 물체를 지나는 빛이 렌즈를 통과하여 한 점에 모인 점을 말합니다.

예를 들어 광축 상에 촛불(보통 이것을 자주 예를 듭니다.)을 놓았을 경우 촛불의 꼭지점을 통과한 빛이

1. 광축에 평행하게 진행하여 렌즈를 통과하면 초점을 지나게 되고
2. 물체와 렌즈 사이에 있는 초점이 지나는 빛이 렌즈를 통과하여 광축에 평행하게 진행하는데

위의 두 빛이 한 점에서 만나겠지요? 그게 바로 촛불의 꼭지점의 상점(image point)이 되는 것입니다.

물론, 저의 모든 답변은 물체가 렌즈의 초점 밖에 있다고 가정했을 경우입니다. (이 경우는 모두 도립 실상이 생깁니다.)
즉, 거꾸로된 모양의 실상이 된다는 말입니다. ^^
(물체가 초점과 렌즈 사이에 있으면 정립 허상이 생깁니다.)
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