[광학] 렌즈방정식 (거울상과의 비교)

오랜만에 광학 포스팅가겠습니다. 렌즈는 거울과 함께 나오는 애입니다. 제가 봤을 때, 사실 거울과 렌즈 파트는 연대에서 잘 출제안하는 비주류 유형으로 알고 있지만 그냥 지나칠 순 없죠 ㅎ 내용이 워낙 쉬워서 금방 익힙니다. 안하고 셤치러갔는데 딱 뜨면 남들 다 맞을 때 혼자 틀리니까 ㅠ

 

먼저 거울과 비교를 해봅시다.

- 볼록렌즈&오목거울  /  오목렌즈&볼록거울

 

지금 제가 2 그룹으로 묶어서 나눴습니다.  제가 어디서 들은 말인데 볼록렌즈랑 오목거울이랑 비슷하다고 하던데 사실 전 뭐가 비슷해서 저렇게 묶어놓은건지 잘은 모르겠습니다. 그래도 일단 저리 묶고 설명해보겠습니다.

오목거울의 특징을 간략히 살펴봅시다.

* 물체가 초점보다 뒤에 있을 경우에는 도립실상이 된다. 

* 물체가 초점에 위치할 때는 상이 맺히지 않는다.

* 물체가 초점보다 앞에 있을 경우에는 정립허상이 된다. 

* 거울방정식에 의하면 입사광선에 위치한 상의 경우는 양수로 표시하며, 출사광선에 위치한 상의 경우에는 음수로 표시한다. 

 

볼록렌즈의 특징은 다음과 같습니다.

* 거울과 달리 빛을 굴절시키는 것이 렌즈다. 그리고 볼록렌즈는 빛을 모아주기 때문에 '수렴형 렌즈'라고도 불린다.

* 볼록렌즈는 초점거리가 거울 뒤쪽에 있기 때문에 (출사광선) 초점거리는 항상 음수다. 

* 초점거리보다 뒤에 있다면 도립실상, 초점거리보다 앞에 있다면 정립허상, 초점거리에 있다면 상이 맺히지 않는다.

 

이제보니  마지막 문장때문에  오목거울과 비슷하다 묶은듯하네요. 쓰다보니 기억났습니다 ㅎㅎ;

 

이번에는 볼록거울의 특징을 봅시다.

* 볼록거울은 초점거리보다 앞에 물체가 있을 경우 정립허상이 된다.

* 초점거리는 거울의 뒤쪽에 있기 때문에 음수다.

 

오목렌즈의 특징

* 볼록렌즈와 달리 빛을 발산시킵니다. 그래서 실상은 존재하지 않으며 허상만 존재합니다. 

* 오목렌즈에서의 상은 허상이며, 입사광선 쪽에 맺히기 때문에 부호는 양수입니다.

 

렌즈방정식도 거울방정식과 동일합니다. 1/p + 1/q = 1/f = 2/R  이거랑 똑같습니다. 

뭐, 영 책에 얇은 렌즈에 대한 렌즈 제작자 공식이라는 개념이 나오긴 하는데 한번 봐두기만 하세요.

이 공식 역시 초점거리에 대한 공식입니다. 

1/f = (n-1)(1/R1-1/R2) 로 나타냅니다. n은 굴절률을 뜻하고 R1,R2는 각각의 곡률반지름을 뜻합니다.