오목렌즈를 통한 물체의 상이 보인다는 것은 오목렌즈도 초점이 모인다는 뜻인가요?
오목렌즈를 통한 물체의 상이 보인다는 것은 오목렌즈도 초점이 모인다는 뜻인가요? 다만 빛이 통과할 때 적은 지점에서 모이기때문에 물체의 상이 작게 보이는건가요?
안녕하세요.
오목렌즈(凹面렌즈, concave lens)는 빛을 굴절시켜 빛이 퍼지는 특성을 가지고 있기 때문에, 물체의 상이 보인다는 것은 오목렌즈도 초점이 존재함을 의미하지만, 오목렌즈에서의 초점은 실제 초점(實際焦點, real focus)이 아니라 가상 초점(假象焦點, virtual focus)입니다. 이는 빛이 실제로 한 점에 모이지 않고, 빛의 경로를 거꾸로 연장했을 때 초점이 형성되는 위치를 가리킵니다.
오목렌즈는 빛을 굴절시키는 과정에서 발산(發散, divergence)을 일으킵니다. 즉, 렌즈를 통과한 빛은 렌즈 뒤에서 한 점으로 모이지 않고, 퍼지게 됩니다. 그러나 퍼지는 빛의 경로를 거꾸로 연장하여 추적하면, 렌즈 앞쪽의 한 점에서 가상 초점이 형성됩니다. 이는 렌즈를 통해 보이는 상이 가상 상(假象像, virtual image)임을 의미하며, 이 상은 실제로 물리적 공간에 존재하지 않고, 마치 렌즈 안쪽에서 상이 형성된 것처럼 보입니다.
오목렌즈를 통해 형성된 상은 항상 작고, 똑바로 서 있는 가상 상입니다. 상이 작게 보이는 이유는 빛이 렌즈를 통과할 때 발산하면서, 물체의 크기를 축소하여 눈에 전달하기 때문입니다. 오목렌즈는 빛을 모으는 것이 아니라 퍼뜨리기 때문에, 빛이 한 지점에서 실제로 모이지는 않지만, 눈에는 마치 빛이 가상의 초점에서 온 것처럼 보이게 됩니다.
따라서, 오목렌즈를 통한 물체의 상이 보인다는 것은 렌즈가 빛을 실제로 모으지 않지만, 빛이 굴절되어 가상의 초점을 형성함을 의미합니다. 이는 물체의 상이 작게 보이는 이유와도 연관이 있으며, 오목렌즈의 빛 발산 특성 때문에 상이 축소되고 가상 상으로 나타나는 것입니다.안녕하세요. 김재현 전문가입니다.
오목렌즈는 빛을 모으는게 불가능합니다. 빛을 퍼뜨리는 역할을 하기때문이죠. 그래서 우리가 보는상은 허상이되고 정방향이며 상의 크기도 작아지게되는것이죠