곡면거울

 

 

 

목  적 : 곡면거울에 의해 생기는 상의 원리를 알 수 있다.

 

준비물 : 오목 거울, 볼록 거울 또는 깨끗한 새 수저.

 

방  법 : 오목 거울과 볼록 거울을 가지고 자신의 얼굴을 각각 관찰해 보자. 멀리서 점점 가까이 거울을 접근시키면 얼굴의 모습은 어떻게 변하는가? 또는 수저의 안쪽  면과 바깥쪽 면을 이용하여 위와 같은 방법으로 자기의 얼굴을 관찰해 보자. 곡면거울은 우리생활주변의 어디에 이용하나?

 

결  과

①  볼록거울을 멀리하여 얼굴을 보면 얼굴이 정립으로 축소되어 보인다. 거울을 점점 가까이 접근시키면 모습은 그대로이지만 상의 크기가 점점 커진다. 그러나 실물보다는 항상 작다.

②  볼록거울은 자동차의 백미러나 대형 상점, 급커브 길에 시야를 넓게 하기 위하여 사용한다.

③  오목거울을 멀리하여 얼굴을 보면 얼굴이 도립으로 축소되어 보인다. 거울을 점점 얼굴에 접근시키면 도립으로 상이 점점 커지다가 실물보다 확대되어 보인다. 좀 더 접근시키면 상이 안보이다가 더 접근시키면 이번에는 정립으로 확대되어 보인다.

④  오목거울은 화장용 거울이나 과학관등의 전시물에 사용되어 진다.

⑤  수저의 오목한 면으로 오목거울을 대신할 수 있고,  수저의 뒷면의 볼록한 부분으로 볼록거울을 대신할 수 있다.

 

원  리

①  오목거울에 의한 상의 작도법 → 반사법칙 이용함.

  a. 구심을 지나 입사한 빛은 반사 후 온 길을 되돌아간다.

  b. 경축에 나란히 입사한 빛은 반사 후 초점을 지난다.

  c. 초점을 향해 입사한 빛은 반사 후 경축에 나란히 나간다. → 역진의 원리

  d. 경심으로 입사한 광선은 반사 후 거울 축에 대해 같은 각을 이루며 나간다.

② 상의 작도 연습 ; 위의 abcd 중 2개의 조합으로 물체의 위치에 따라 작도해 보자.

 

 

③  상의 위치 및 종류

	①	②	③	④	⑤	⑥
물체의 위치a	∞	∞>a> r	a= r	r >a> f	a= f	f>a> M
상의 위치 b	f	r>b> f	b= r	∞>b>r	b= ∞	M 뒤쪽
상의종류및크기	점	축소도립실상	같은크기 도립실상	확대도립실상	∞,없다	확대정립허상

④  볼록거울에 의한 상의 작도법

 a. 구심을 향해 입사한 빛은 반사 후 온 길을 되돌아간다.

 b. 경축에 나란히 입사한 빛은 반사 후 초점에서 나온 것 같이 나아간다.

 c. 초점을 향해 입사한 빛은 반사 후 경축에 나란히 나아간다. → 역진의 원리

 d. 경심으로 입사한 광선은 반사 후 거울 축에 대해 같은 각을 이루며 나아간다.

⑤  상의 종류와 위치

물체의 위치에 관계없이 항상 축소정립허상만 생긴다.

물체가 무한원점에 있을 때 : 허촛점에 점으로 생김.

무한원점에서 물체가 거울 앞으로 접근하면, 상은 초점에서 경심으로 접근하며, 상은 점점 커지나 실물 크기보다는 항상 작다.

⑥ 볼록거울은 평면경보다는 볼 수 있는 범위가 넓다.