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제목 답변완료 [일반물리학] Serway 대학물리학 2 26강
질문유형 강좌내용 교수님 이정욱
과목 일반물리학 강좌명
작성자 박*현 (p********7) 등록일 2022-09-04 13:31
첨부파일

배율을 왜 35.10처럼 정의하는지 모르겠습니다. (물론 35.9의 식에서 좌변의 분자를 1로 만들어 주고 거울에서 했던 것처럼 하면 35.10가 나오기는 하는데 조금 억지스러워 보입니다.) 거울은 배율의 유도 과정을 보여 주었지만 왜 굴절에 의한 상에서는 그러지 않나요?

 

 

렌즈 제작자 공식을 유도하실 때 한 굴절면에 의하여 형성된 상은 다음 면에 대하여 물체의 역할을 한다는 것을 사용하셨는데 그래도 되는 이유는 무엇인가요? 렌즈에도 중첩 원리같은 것이 성립하기 때문인가요?

 

 

34:47부터 이해가 되지 않습니다. 첫 번째 굴절면에 의해 생긴 상이 두 번째 굴절면에 대하여 허물체 역할을 하는데 애초에 허물체의 빛이 두 번째 굴절면에 도달할 수 있는지 의문입니다. (첨부된 사진을 보시면) 첫 번째 굴절면이 만든 상은 왼쪽으로는 빛이 나오지 않는데(상이 형성될 때 왼쪽에서 나오는 빛은 렌즈를 통과할 수 없기에 때문입니다.) 그러면 두 번째 굴절면으로 빛이 도달할 수 없는 것 아닌가요?

 

 

광선추적도에 대한 질문입니다. 얇은 렌즈에서는 무조건 두 초점의 거리가 같은 것인가요? 그리고 근축 근사에서 평행 광선이 초점을 지나지만 초점을 지나면 평행 광선이 된다는 것은 얇은 렌즈에서만 성립하나요?

 

질문이 많아서 죄송합니다ㅠㅠ  렌즈 부분이 너무 헷갈립니다...

 

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댓글
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이*욱 교수님

네~ 질문 반갑습니다.

 

첫번째, 질문 답입니다.

이는 광경로를 이용한 정의 입니다. 광원이 놓여 있는 공간의 굴절률과 상이 맺히는 점의 굴절률이 다르기 때문에...

이를 동일한 공간에 놓은 것처럼 거리의 비를 이용해야 올바른 배율이 도출될 것입니다. 마치 거울처럼요~ 그래서, (35.9)의 좌변에 있는 분자를 1로 만들었을 때...각 분포에 해당하는 값을 각각 광원까지의 거리, 상까지의 거리로 치환할 수 있고, 이 비를 배율로 정의할 수 있는 것입니다.

 

두번째 질문 답입니다.

광경로를 추적하는 과정에서 첫번째, 굴절 후 두 번째 굴절하기 전 경계면에서 고려하면...광선의 연장선을 통해 가상의 광원을 생각할 수 있습니다.

렌즈 공식을 보면...광원과 상이 일대일 대응한다는 점에 착안하면 교재내의 그림에서...렌즈 왼쪽에 광원이 존재하고, 렌즈 오른쪽에 상이 존재한다고 할 때...광경로를 뒤집으면 렌즈 왼쪽이 상이고, 렌즈 오른쪽이 광원입니다.

이처럼 광경로에 대해 광원과 상은 일대일 대응이 되므로 그와 같이 해석할 수 있습니다.

 

세번째 질문 답입니다.

해석하는 방법에 대해 오해하고 있는 듯 합니다.

허물체에 대한 해석은...광경로를 두 번 꺽어서 해석해야 하는 불편함을 줄이고자 도입한 개념입니다.

강의 내용 중 왼쪽...첫번째 곡면만 존재한다고 가정할 때...맺혀야 하는 상의 위치와 두번 굴절한 후 맺힌 상의 위치를 결정할 수 있는 상황에서..

 

첫번째...상은 두번째 상에 대해 광원의 역할을 합니다. 

이제 광경로를 뒤집어 생각해보죠. 최종 상이 광원이라고 가정하면...오른쪽 곡면에서 굴절하는 과정에서 만들어지는 상은 앞선 첫번째 상과 일치하게 됩니다. 

본래 이렇게 해석하면 되는데...광경로를 바꿔가면서 해석해야하는 번거로움 때문에 허물체 개념을 통해...해석을 쉽게 하는 것입니다.

 

네번째 질문 답니다.

`얇다` 렌즈 중...얇은 오목 렌즈를 생각해보면...두 경계면에 대한 곡률 반지름이 동일하기에 초점거리는 같습니다.

초점이라는 것은 광경로를 기준으로 정의합니다. 

 

모든 얇은 렌즈가 동일하다는 것이 아니라...임의의 얇은 렌즈에 대해서...빛의 입사 방향에 관계없이 초점이 동일하다는 표현을 합니다.

 

예를 들어) 얇은 평-볼록 렌즈의 경우...

입사광이 처음에 평면에 닿은 경우...의 초점거리와

입사광이 볼록한 부분에 닿은 경우의 초점거리는 동일합니다. 

  • 2022-09-05
  • 2024-12-12 수정