논리학 기초

볼록렌즈와 글자 사이 거리가 초점거리를 넘으면 상은 왜 뒤집힐까?

초점거리와 물체 거리를 바꾸어 스크린에 맺히는 실상과 렌즈로만 보이는 허상의 위치·방향·크기를 비교합니다.

그림에서 무엇을 볼까요?

볼록렌즈 앞 물체에서 나온 빛이 렌즈 뒤에서 교차해 거꾸로 된 실상을 만드는 관계 그림

볼록렌즈는 중심축과 나란히 들어온 빛을 반대편 초점으로 모읍니다. 물체가 초점보다 멀리 있으면 물체의 위쪽에서 나온 빛과 아래쪽에서 나온 빛이 렌즈 뒤에서 서로 교차합니다. 스크린을 교차 지점에 놓으면 위아래가 바뀐 실상이 맺힙니다.

초점거리 10센티미터인 렌즈 앞 30센티미터에 물체를 두면 얇은 렌즈 식에서 상은 렌즈 뒤 15센티미터에 생깁니다. 배율은 -0.5이므로 상은 물체의 절반 크기이고 거꾸로입니다.

얇은 볼록렌즈와 중심축 가까운 빛만 다룹니다. 렌즈 두께, 색수차, 주변부 왜곡은 제외합니다.

볼록렌즈와 흰 종이로 창밖의 상을 맺힌다면, 렌즈와 종이 사이 거리를 어떻게 바꾸며 가장 선명한 위치를 기록할지 적어 보세요.