물체를 화면에서 멀리 두면 그림자 가장자리는 왜 흐려질까?
광원의 너비와 물체·화면 사이 거리를 바꾸어 완전히 어두운 본그림자와 일부 빛이 닿는 반그림자의 폭을 비교합니다.
그림에서 무엇을 볼까요?
넓은 광원의 위아래 끝에서 나온 빛이 물체를 지나 화면에 본그림자와 양쪽 반그림자를 만드는 관계 그림
작은 점광원 하나만 있다면 물체가 가린 곳과 밝은 곳의 경계가 비교적 뚜렷합니다. 그러나 전등 패널이나 태양처럼 넓이를 가진 광원에서는 위쪽·가운데·아래쪽에서 나온 빛이 서로 다른 길로 갑니다. 물체가 광원의 일부만 가린 곳에는 빛이 조금 닿아 흐린 띠가 생깁니다.
NASA는 광원이 완전히 가려지는 영역을 본그림자, 일부만 가려지는 바깥 영역을 반그림자라고 설명합니다. 일식의 부분 그림자도 같은 기하 관계를 크게 확대한 사례입니다.
함께 확인할 점
빛이 곧게 가고 광원·물체·화면이 나란하다고 보는 닮은꼴 모형입니다. 회절, 산란, 반사는 제외합니다.
생각해 볼 질문
손전등 한 개와 넓은 전등 패널을 번갈아 써서 같은 물체의 그림자를 만든다면, 광원 크기의 효과를 공정하게 비교하기 위해 어떤 거리를 같게 둘지 적어 보세요.
모두의 담당자와 모두를 맡은 한 사람은 같을까?
경보가 울렸다면 어느 조건 때문일까?
볼록렌즈와 글자 사이 거리가 초점거리를 넘으면 상은 왜 뒤집힐까?