[ 한국공학대 ][ 예비, 결과 보고서 ] 렌즈의 초점거리 측정

목차

1. 예비 리포트
2. 결과 리포트

본문내용

1. 실험 목적
오목렌즈와 볼록렌즈의 초점거리를 측정하고 볼록렌즈에 의한 상의 배율을 측정한다.

2. 이론
물체와 렌즈에 의해 맺혀진 상의 위치는 다음과 같이 주어진다.
(17-1).
[그림 1]은 볼록렌즈에 의해 생긴 상의 위치를 작도하는 방법을 나타낸다. 볼록렌즈의 경우 물체(화살표)의 끝에서 출발하여 렌즈를 지난 광선들은 모두 상의 화살표 끝으로 수렴하는 것을 볼 수 있는데, 그림에서는 그중 대표적인 세 개의 광선을 보여주고 있다.
광축과 평행한 광선(x)은 반대편 초점 를 지나고 렌즈의 중심을 통과한 광선(y)는 굴절 없이 직진하며, 물체 쪽 초점 을 지난 광선(z)은 렌즈를 통과 후 광축과 평행하게 진행한다. 이 세 광선 중 두 개만 있어도 상의 위치를 결정할 수 있다. 다른 화살표도 같은 방식으로 구해지므로 물체 한 지점의 상만 결정하면 된다.

[그림 2]는 오목렌즈에 의해 생긴 상의 위치를 작도하는 방법을 나타낸다. 오목렌즈의 경우 광축과 평행한 광선(x)는 렌즈를 통과 후 물체 쪽 초점 에서 출발한 것처럼 진행하고 렌즈의 중심을 지나는 광선(y)은 역시 굴절 없이 직진하며, 반대편 초점 를 향해 가는 광선(z)은 렌즈 통과 후 광축과 평행하게 진행한다. 이 세 직선은 마치 하나의 점에서 나온 것처럼 보이는데 그 하나의 점이 물체에 대한 상이다. [그림 1]의 볼록렌즈 의 경우 물체에서 나온 광선이 실제로 한 점에 모이므로 이를 실상이라 하며. [그림 2]의 오목렌즈의 경우 광선들이 한 점에 모이는 것이 아니고 마치 한 점에서 출발한 것처럼 보이는데 이러한 상을 허상이라 한다.
광선의 공식이 일관성을 갖기 위해 새로 생긴 상의 위치 6의 부호는 렌즈의 위치를 기준으로 하여 렌즈의 왼쪽(물체가 있는 쪽)에 상이 생기면 음수(-)이고 반대쪽인 렌즈의 오른쪽에 생기면 양수(+)로 정의한다. 위의 [그림 1]과 [그림 2]에서 볼록렌즈의 경우 b> 0 이고, 오목렌즈의 경우 b< 0 이다. 이렇게 정의하면 두 경우 모두 [식 17-1]이 성립한다.

참고 자료

없음