1. 목적
2. 기구
3. 이론
4. 방법
5. 실험값
6. 주의
7. 문제 3. 이 론
(1) 얇은 렌즈의 초점거리
얇은 렌즈의 초점거리를 , 렌즈의 중심에서 물체까지의 거리를 α, 렌즈의 중심에서 상까지의 거리를 라고 하면 얇은 렌즈공식은 다음과 같다.
(1)
여기서 부호의 약속을 다음과 같이 하면 식 (1)은 볼록렌즈 및 오목렌즈에 똑같이 적용된다.
① 광이 진행하는 방향을 기준으로 했을때 물체가 렌즈의 왼쪽에 있으면 는 “+” 이고, 오른쪽에 있으면 “-” 이다.
② 광이 진행하는 방향을 기준으로 했을때 상이 렌즈의 오른쪽에 생기면 는 “+” 이고, 왼쪽에 생기면 “-” 이다.
③ 볼록렌즈이면 는 “+” 이고 오목렌즈이면 는 “-” 이다.
(2) 두 개의 얇은 렌즈가 접촉하고 있는 광학계의 초점거리
두 개의 얇은 렌즈로 구성된 광학계의 초점거리를 , 제 1 렌즈의 초점거리를, 제 2 렌즈의 초점거리를라고 하면 새로운 얇은 렌즈공식은 다음과 같다.
(2)
(3) 두 개의 얇은 렌즈가 만큼 떨어져 있는 광학계의 초점거리
두 개의 얇은 렌즈로 구성된 광학계의 초점거리를 , 제 1 렌즈의 초점거리를, 제 2 렌즈의 초점거리를라고 하면 새로운 얇은 렌즈공식은 다음과 같다.
(3)
4. 방 법
그림 1. 초점거리 측정 장치
(1) 얇은 렌즈의 초점거리
1) 얇은 볼록렌즈의 초점거리 측정
(1) 그림 1과 같이 기구들의 배치에서 렌즈 L2와 L3는 제거한다.
(2) 광원을 점등하고 물체를 광원 앞(약 10cm)에 둔다.
(3) 볼록렌즈 L1를 물체로부터 적당한 거리에 두고 스크린을 움직여서 선명한 상이 스크린에 맺히도록 한다. 이 때의 상맺힘 상태를 간단히 나타내면 그림 2의 (b)와 같다. 그림 2의 (b)와 같이 스크린 B에 물체 A의 모양이 거꾸로 선명하게 나타나지 않으면 물체 A와 볼록렌즈 L1 사이의 거리를 조금 증가시킨 후 스크린 B에 선명한 상을 찾는다. (이런 경우에도 선명한 상이 맺히지 않을 때는 물체 A와 볼록렌즈 L1 사이의 거리를 감소시킨 후 상을 찾아보아라.)
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