오목거울이나 볼록렌즈로 사물을 멀리 비추었을때 상이 뒤집히는 이유가 뭔가요??

Question

오목거울이나 볼록렌즈로 사물을 비출때 왜 가까이 있을땐 크고 바로 선 모양으로 보이고 멀리갔을때 뒤집히고 작게 보이는 이유가 궁금해요

Answer 1

안녕하세요.

오목거울과 볼록렌즈를 통해 사물을 관찰할 때 나타나는 상의 변화는 물리 광학의 근본적인 원리에 기반을 두고 있습니다.
오목거울은 빛을 반사하여 한 점에서 모으는 특성을 가지고 있으며, 이 점을 초점이라고 합니다. 사물이 거울의 초점보다 멀리 있을 때, 오목거울은 물체의 실제 상을 초첨 너머에서 수렴시켜 생성합니다. 이 때 생성되는 상은 실상(real image)이며, 상은 원래의 물체가 위치한 방향과 반대 방향으로 뒤집혀 나타납니다. 실상이 뒤집혀 보이는 이유는 빛이 거울에서 만나기 전과 후에 경로가 교차하기 때문입니다.
한편, 볼록렌즈는 빛을 굴절시켜 초점을 통해 빛을 집중시키는 기능을 가집니다. 볼록렌즈를 통해 멀리 있는 사물을 관찰할 때, 빛은 렌즈를 통과한 후 렌즈의 반대편에서 수렴하여 실상을 형성하게 됩니다. 이 경우에도 상은 뒤집혀 보입니다. 렌즈를 통해 사물을 가까이에서 볼 때는 빛이 렌즈를 통과하고 확산되어 렌즈 뒤에서는 만나지 않으므로 가상상(virtual image)이 형성되며, 이는 직립(upright) 상태로 확대되어 보입니다.