오목 거울의 광선 도표에 관한 기사
빛을 반사하는 오목 거울 앞에 물체가 있으면, 오목 거울은 물체의 상을 형성합니다. 오목 거울 앞에서 물체의 위치를 알고 있다면, 물체의 상 형성 과정을 어떻게 그릴 수 있을까요? 이를 명확히 하기 위해, 아래 그림과 같이 물체가 오목 거울 앞에 있다고 가정해 보겠습니다.
주황색 선 = 오목 거울
파란색 선 = 주축
화살표(녹색) = 객체
R = 오목 거울의 곡률 중심
f = 오목 거울의 초점
물체의 이미지는 물체를 통과하는 모든 광선을 그려서 만들 수 있지만, 광선을 나타내는 선이 너무 많아 실용적이지 않습니다. 따라서 간단하게 몇 개의 광선만으로 물체를 통과하는 모든 광선을 표현합니다. 이 과정은 빛의 반사를 포함하므로 , 이미지를 그릴 때 빛의 반사 법칙을 따라야 합니다.
광선 도표
1 :
오목 거울로 들어오는 광선 1 또는 빛줄기 1은 주축에 평행하게 그려지며 물체의 윗부분에 닿습니다.
입사광선은 오목거울에 반사되며, 반사된 광선은 초점(f)을 통과해야 합니다. 그려진 입사광선과 반사광선은 입사각과 반사각이 같다는 빛의 반사 법칙을 만족해야 합니다.
2 :
오목 거울에 도달하는 광선 2 또는 빛줄기 2는 초점을 통과하여 물체의 윗부분에 닿는 것으로 그려집니다.
그다음 오목 거울에 반사되는데, 반사된 빛은 주축과 평행해야 합니다. 그려진 입사광선과 반사광선은 입사각과 반사각이 같다는 빛의 반사 법칙을 만족해야 합니다.
3 :
오목 거울을 향해 오는 광선 3 또는 빛줄기 3은 거울 곡률(R)의 중심점을 통과해야 합니다.
입사광선이 물체의 윗부분에 닿은 후 오목 거울에 반사되어 반사광선이 입사광선과 일치합니다. 설명된 입사광선과 반사광선은 입사각과 반사각이 같다는 빛의 반사 법칙을 만족해야 합니다. 입사광선이 반사광선과 일치하게 되면, 입사광선은 입사각에 수직(90 ° ) 이어야 합니다.
빛이 통과하는 오목 거울 표면을 통해 입사각 90도와 반사각 90 도가 성립합니다.
이미지 형성 ( 두 개의 광선 )
아래 그림과 같이 두 개의 광선만을 사용하여 물체의 상 형성을 그릴 수 있습니다. 두 개의 광선을 사용할 경우, 세 가지 가능한 상 형성 경로가 있습니다.
광선 1과 광선 2
광선 1과 광선 3
광선 2과 광선 3
두 개의 광선만을 이용하여 상을 그릴 때, 물체와 오목 거울 사이의 거리에 따라 상 형성 방식을 조정해야 합니다. 위 그림과 같이 물체와 오목 거울 사이의 거리가 같을 경우, 두 개의 광선만으로 상을 형성하는 방법은 세 가지가 있습니다. 하지만 물체와 오목 거울 사이의 거리가 위 그림과 다를 경우, 예를 들어 물체가 초점과 곡률 중심 사이에 있을 경우에는 상을 형성하는 방법이 두 가지뿐입니다.
오목 거울을 이용해 상을 그릴 때는 한 가지 방법만 선택하면 되므로 두세 가지 방법을 사용할 필요가 없습니다.
이미지 형성 ( 세 개의 광선 )
아래 그림과 같이 물체의 상 형성은 세 개의 광선을 이용하여 그릴 수 있습니다.
만약 물체와 오목 거울 사이의 거리가 위의 예와 다르다면, 예를 들어 물체가 오목 거울과 초점 사이에 있다면,
물체가 초점과 오목 거울의 곡률 중심 사이에 있을 경우, 위 그림과 같이 세 가지 방법으로 상이 형성될 수 있습니다. 하지만 실제로는 두 가지 방법만 존재합니다. 오목 거울에 의한 상 형성 예시를 참고하여, 물체와 오목 거울 사이의 거리가 변하는 경우를 살펴보시기 바랍니다.
