[광학][교육과정][고등학생][근축광선][상호작용]광학과 교육과정, 광학과 고등학생, 광학과 근축광선, 광학과 상호작용 분석(광학, 교육과정, 고등학생, 근축광선, 상호작용)

목차

Ⅰ. 개요

Ⅱ. 광학과 교육과정

Ⅲ. 광학과 고등학생

Ⅳ. 광학과 근축광선
1. Introduction
2. Thin Lens

Ⅴ. 광학과 상호작용

참고문헌

본문내용

Ⅰ. 개요

항상 빛은 광자(光子,photon)라고 불리는 빠르게 움직이는 전자기 입자들의 스트림(stream)이나 빛줄기처럼 보인다. 빛의 입자들은 물질의 입자들을 닮았는데 예를 들어, 입자들은 매우 빠른 속도로 움직이지만 정지하고 있을 때 아무런 질량도 갖고 있지 못하다. 즉 광자는 정지(휴지)상태에서는 존재하지 않는다. 따라서 입자라고 부르는 대신에 에너지의 이산적인 다발(bundle)이나 묶음(packet)으로 부르는 것이 적합하다.
이러한 빛의 입자성(또는 입자설)은 뉴턴에 의하여 대표되는 가설로 빛이 직진운동을 하는 것에 기인한다. 그의 책 Opticks에 따르면 빛은 빛 알갱이의 흐름인 광선(ray)이고, 백색광은 모든 독립적인 색깔을 갖는 빛 알갱이들의 혼합물이라고 생각하였다. 우리 눈이 빛을 보게 되는 것은 마치 수면 위에 돌을 던졌을 때 발생하는 수면파처럼 빛 알갱이가 우리의 망막을 튕겨주어 진동을 유도하고 이 진동이 신경계를 따라 진행하여 보게 된다고 생각했다. 이와 더불어 각 색을 나타내는 빛 알갱이는 튕겨주는 물질(매질 : 에테르)에 닿게 되면 각기 특정한 진동(characteristic vibration)을 발진시킨다고 보았다. 즉 빨간색은 긴 진동과 또한 보라색은 짧은 진동과 관련이 있다고 보았다. 그의 이론에서 가장 주목하여야 할 점은 빛이 굴절률(屈折率)이 큰 매질로 들어갈 때 생기는 현상이다. 그는 빛이 매질에 들어갈 때 굴절 물질이 끌어당겨 속도가 빨라진다고 생각하였다. 또한 그가 빛이 파동이 아니라는 생각을 하게 된 것은 파동은 실제의 물질이 전달이 되지 않아 열을 전달하거나 굴절이나 투과하는 과정에서 생기는 물체를 뒤흔드는 일이 불가능하기 때문이라고 생각했다. 이의 예로 물위에 어떤 물체를 띄어 놓고 수면파를 보내면 그 물체는 움직이지 않고 상하의 운동 즉, 파동만이 전달된다는 점을 들 수 있다.
이 입자성을 이용해 물리학자들은 빛이 방출되거나 흡수될 때 빛에 일어나는 현상들을 설명할 수 있게 되었으며 이 이론은 빛이 고체 표면을 때릴 때 고체가 전자들을 방출하는 광전 효과(photoelectric effect)를 설명할 수 있다. 이 이론이 없다면 방출과 흡수에서의 빛의 동작을 명확하게 설명할 수 없다. 그러나 아직까지 이 이론만으로는 빛의 다른 많은 현상들을 설명할 수는 없다.

참고자료

· 권성호, 교육공학 원론, 양원사, 1992
· 박승재, 물리 지도의 예시, 서울대학교 물리교육연구실, 1993
· 서병혁, 근축광선 수식을 이용한 적외선 줌 광학계 설계, 국민대학교, 2009
· 이창훈 외 1명, 고등학교의 광학 학습을 위한 CAL 프로그램 개발, 서울대학교 과학교육연구소, 1993
· 유재왕, 광섬유내의 음향광학 상호작용과 그 응용, 광주과학기술원, 2004
· 장민응, 중학 광학 교육과정에 대한 연구, 강릉원주대학교, 2008