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숟가락으로 초점거리 구하기 목록

조회 : 11413 | 2003-06-26

1. 실험목적
오목 거울에서 물체가 초점 위에 있을 때에는 상이 생기지 않고, 초점 거리보다 멀리 있을 때는 도립 실상이, 가까이 있을 때에는 정립허상이 생긴다. 이 실험은 작은 종이 인형과 두꺼운 판지, 숟가락 등 친근하고도 일상 생활속에서 손쉽게 구할 수 있는 재료를 이용하여 오목 거울에서의 초점거리를 구하고, 물체의 위치에 따라 상의 크기와 모양이 어떻게 보이는지를 관찰한다.



2. 실험준비물
한번도 사용 안한 새 숟가락, 두꺼운 판지, 자, 칼, 가위, 두꺼운 도화지, 다양한 색깔의 싸인펜, 셀로판 테이프, 투명한 눈금자, 양면 테잎, 안경닦개, 크고 두꺼운상자



3. 실험방법
1. 작고 두꺼운 도화지에 여러 가지 색의 싸인펜, 연필 등을 이용하여, 숟가락 크기보다 적당히 작은 인형을 그려 놓는다.
(가로 : 3cm, 세로 : 4cm)

2. 두꺼운 판지의 중앙에 칼로 숟가락이 꼭 맞게 지나갈 수 있도록 손잡이 굵기의 홈(0.6cm)을 약 30cm 까지 만든다.

3. 2에서 만든 홈의 가장자리에 투명한 눈금자를 양면 테잎을 이용하여 부착한다.(눈금이 홈쪽을 향하도록.)

4. 인형의 실제 길이를 측정하여 기록한다.

5. 1에서 만든 인형을 판지의 홈이 시작되는 부분의 바로 앞에 붙이는데, 숟가락을 홈에 꽂아 봐서 인형이 잘 비춰지는 위치를 좌우로 잘 조정하고, 크기도 조정해서 부착시킨다.

6. 이제 숟가락을 인형의 바로 앞에서부터 눈금이 그려진 홈을 따라 서서히 뒤로 옮기면서 인형의 위치에 따라 생기는 상의 크기와 모양이 정립인지 도립인지를 관찰하여 기록한다.(상의 위 아래에 싸인펜으로 표시한 뒤 잰다.)

7. 또한 정립허상으로 보이다가 갑자기 상이 사라지는 시점 및 도립 실상이 생기는 시점을 찾아 인형으로부터의 거리를 측정하고 기록한다.

8. 위 실험 결과를 가지고 조별로 토의하여 오목거울에서 물체의 위치에 따른 상의 크기 및 모양과 초점거리와의 관계에 대한 결론을 내려본다.





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4. 실험시 주의사항
- 숟가락은 흠집이 나지 않은 새 것으로 사용해야 상이 잘 비친다.
- 인형의 크기가 너무 크지도 작지도 않아야 상이 효과적으로 만들어진다.
- 상의 크기를 효과적으로 표시하기 위해 인형에 구멍을 뚫어 펜을 쓴다.
- 매 측정 시마다 숟가락을 안경닦개로 닦는다.
- 상을 정면에서 정확히 보고, 측정하기 위해서 판지를 상자에 걸쳐놓고 실험한다.



5. 보충설명
오목 거울에 의한 상 : 그림 (a)와 그림 (b) : 실물보다 큰 실상, 실물보다 작은 실상 실물과 같은 크기의 실상, 실물보다 큰 허상이 맺힌다.
오목 거울에 의한 상의 작도
① 거울 축에 평행하게 입사한 빛은 반사 후 초점을 지나고, 반대로 초점을 지나는 광선은 반사 후 거울 축에 나란하게 진행한다.
② 구심을 지나는 광선은 반사 후 되돌아간다.
③ 거울의 중심을 지나는 광선은 입사각과 같은 각으로 반사한다.





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6. 결과기록표
인형의 실제 크기 :
초점거리 :
[물체의 위치에 따른 상의 모양과 크기] (단위:cm)

거울로부터의 거리 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7 2.9 3.3

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