렌즈를 겹치면 왜 배율을 곱하기가 되는 것인가요???
현미경이나 이런 것의 원리가 렌즈를 겹쳐서 만드는 것이라 들었는데 렌즈를 겹치면 배율이 더하기가 아니라 곱하기가 된다들었습니다. 왜 그런 것인지 과학적 원리가 궁금합니다
6개의 답변이 있어요!안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 렌즈의 배율에 따라서 물체를 확대해서 보이게 하는 것인데요. 우리가 2배율의 렌즈를 보면 물체가 2배로 보입니다. 그런 렌즈에 4배율의 렌즈를 겹치면 2배율에서 또 4배율이 되는 것이기 때문에 2x4가 되어서 8배율이 되는 것입니다. 따라서 렌즈를 겹쳐서 사용하면 겹쳐진 렌즈들의 곱으로 배율이 측정되는 것입니다.
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
렌즈를 겹칠때 배율이 곱해지는 것은 광학적으로 굴절의 원리에 기반하는데요..
두 개 이상의 렌즈를 겹칠 때, 첫 번째 렌즈는 광선을 굴절시키고 그 결과를 두 번째 렌즈에 전달하고..
이전 렌즈의 결과를 받은 두 번째 렌즈는 추가적으로 광선을 굴절시키고 변형된 경로를 생성하게 됩니다.
이렇게 광선은 연속적으로 렌즈를 통과하면서 경로를 변경하므로, 전체적인 배율은 각 렌즈의 배율을 곱하는 형태로 나타납니다.
배율이 곱해지는 현상은 망원경, 현미경, 안경 등에서 활용되는 광학 시스템에서 중요한 역할을 하게되죠
두 개 이상의 렌즈를 조합하여 원하는 배율을 얻을 수 있으며, 이를 통해 더 멀리 있는 대상을 확대하거나
가까운 대상을 근접시킬 수 있는데 활용된답니다. ㅎ
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
배율이라는 단어에서 그 이유를 찾을 수 있겠습니다.
배율의 배 자체가 곱하기를 의미합니다. 즉, 굴절율을 각각의 배율로 적용하기에 곱하기가 되는 것 입니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
렌즈가 굴절시킨 배율을 추가로 굴절시키기 때문입니다.
즉, 축소된 상을 해당 배율만큼 다시 축소시키기때문에 곱하기가 적용되고 배율이라는 용어자체가 곱하기로 상을 변형시키기에 성립된 용어입니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
현미경은 렌즈를 사용하여 작은 물체를 크게 보는데 사용됩니다. 렌즈를 겹쳐서 만드는 것은 실제로 현미경에서 사용되는 일반적인 구성입니다.
렌즈를 겹쳐서 만든 현미경에서 배율은 두 렌즈의 초점 거리에 의해 결정됩니다. 배율은 두 렌즈의 초점 거리의 비율로 계산됩니다. 예를 들어, 두 개의 렌즈가 있고 첫 번째 렌즈의 초점 거리가 10mm이고 두 번째 렌즈의 초점 거리가 20mm이면, 전체 배율은 20mm / 10mm = 2배가 됩니다.
이러한 배율은 두 렌즈의 초점 거리를 곱하는 것과 같으며, 이는 렌즈를 겹쳐서 만든 현미경에서 배율이 곱하기로 계산된 이유입니다.
이러한 현미경의 원리는 렌즈의 초점 거리와 위치에 따라 빛을 굴절시켜 작은 물체를 크게 보이게 하는 것입니다. 이는 렌즈를 사용하여 빛을 더 집중시키고 굴절시켜서 작은 물체를 더 선명하고 크게 보이게 하는 것입니다.
렌즈를 겹칠 때의 배율 계산은 굴절과 렌즈 굴절법칙에 기반합니다. 이를 통해 빛의 굴절과 초점 거리의 변화를 설명할 수 있습니다.
렌즈는 빛을 굴절시켜 초점을 형성하는 굴절체입니다. 렌즈의 두 개의 곡면을 통해 빛이 통과하면, 빛의 경로가 굴절되며 초점이 형성됩니다. 이러한 렌즈의 굴절 작용은 렌즈의 곡률과 두께에 따라 결정됩니다.
렌즈를 겹치게 되면, 여러 개의 렌즈가 연속적으로 굴절을 수행하게 됩니다. 이때 각 렌즈는 이전 렌즈의 초점에서 다음 렌즈로 빛을 전달합니다. 이러한 연속적인 굴절과 초점 변화를 설명하기 위해 렌즈 굴절법칙을 사용합니다.
렌즈 굴절법칙은 다음과 같이 표현됩니다:
1/f = 1/v - 1/u
여기서, f는 렌즈의 초점 거리 (focal length), v는 렌즈 후방 초점 거리 (image distance), u는 렌즈 전방 초점 거리 (object distance) 입니다.
렌즈를 겹칠 때, 여러 개의 렌즈가 연속적으로 굴절을 수행하므로, 각 렌즈의 초점 거리를 알고 있다면 이를 사용하여 전체 시스템의 초점 거리를 계산할 수 있습니다.
렌즈를 겹칠 때의 배율 계산은 다음과 같은 공식을 사용합니다:
M = -(v/v0)
여기서, M은 배율 (magnification), v는 시스템의 최종 이미지 거리, v0는 초기 객체 거리입니다.
따라서 렌즈를 겹칠 때는 각 렌즈의 초점 거리를 알고 있으면, 이를 사용하여 배율을 계산할 수 있습니다. 배율은 여러 개의 렌즈가 연속적으로 굴절 작용을 수행하므로, 각 렌즈의 초점 거리를 곱하여 계산합니다.
