실상
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1. 개요
실상은 볼록 렌즈나 오목 거울과 같은 광학 장치에 의해 생성되는 실제 이미지이다. 볼록 렌즈에서는 물체를 초점 바깥쪽에 두면 실상이 생기며, 빛의 가역성에 따라 렌즈 후면 초점 바깥쪽에 상이 맺힌다. 이 경우 실상은 도립상으로 나타난다. 오목 거울의 경우에도 초점 바깥쪽에 물체를 두면 실상이 생기며, 숟가락과 같은 물체가 오목 거울의 예시로 사용될 수 있다. 숟가락으로 자신의 얼굴을 비추면 실상의 특징을 확인할 수 있다.
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| 실상 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
| 설명 | 빛이 실제로 한 점에 모여서 형성되는 상 |
| 광학 | 기하 광학의 주요 개념 |
| 특징 | |
| 형성 원리 | 빛이 실제로 교차하는 지점에서 형성됨 |
| 스크린 | 스크린이나 다른 표면에 투영 가능 |
| 예시 | 렌즈나 거울에 의해 형성되는 상 사진기의 필름에 맺히는 상 |
| 관련 개념 | |
| 반대 개념 | 허상 |
| 관련 항목 | 렌즈 거울 기하 광학 |
| 주의 사항 | |
| 초점 | 빛이 정확히 한 점에 모여야 선명한 실상 형성 |
| 활용 | 광학 기기 설계 및 이해에 필수적 |
2. 볼록 렌즈에서의 실상
볼록 렌즈는 물체를 초점보다 바깥쪽에 놓으면 실상이 생긴다. 이때 실상은 도립상, 즉 거꾸로 된 상이다.
2. 1. 실상 작도
볼록 렌즈에서 실상의 위치와 크기는 작도를 통해 알 수 있다. 렌즈의 광축에 평행하게 입사한 빛은 렌즈를 통과한 후 초점을 지난다. 렌즈의 중심을 통과하는 빛은 직진한다. 물체의 한 점에서 출발한 두 빛이 만나는 지점에 실상이 맺힌다. 빛의 가역성 때문에, 상이 수렴하는 지점은 렌즈 후면 초점 바깥쪽이다. 볼록 렌즈에 의해 생기는 실상은 도립상이다.
3. 오목 거울에서의 실상
오목 거울에 물체를 초점 바깥쪽에 놓으면 실상이 생긴다. 이때 실상은 도립(倒立, 거꾸로 된 상)이다.
3. 1. 실상 작도
오목 거울에 의한 실상은 초점 바깥쪽에 물체를 놓음으로써 생긴다. 이것은 다음 작도를 통해 나타낼 수 있다.
작도에서 알 수 있듯이, 이 경우에도 실상은 도립이다. 가장 가까운 예시로 오목 거울은 스푼이다. 이 작도는 1차원이기 때문에 상하가 반전될 뿐이지만, 실제 오목 거울은 2차원이기 때문에 상하좌우 모두가 반전된다. 스푼으로 자신의 얼굴을 비추면 이 사실을 실감할 수 있다.
3. 2. 오목 거울의 예시: 숟가락
오목 거울의 가장 흔한 예시는 스푼이다. 숟가락 안쪽에 비치는 상은 상하좌우가 모두 반전된 실상이다. (이는 숟가락이 2차원 곡면을 가지기 때문이다.) 숟가락으로 자신의 얼굴을 비춰보면 실상의 특징을 쉽게 확인할 수 있다.4. 기타
오목 거울을 이용한 실상 관찰 장치의 예시로 볼마토릭스가 있다. 오목 거울은 스푼과 같이 가장 가까운 예시이다. 실제 오목 거울은 2차원이기 때문에 상하좌우 모두가 반전된다. 스푼으로 자신의 얼굴을 비추면 이 사실을 실감할 수 있다.
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