설치없이 스마트폰으로 할 수 있는 웹용 추가로 만들어 올려 놓았습니다.
약간 기능이 떨어지지만 다운로드 없이 실험할 수 있습니다.
http://sciencej.cafe24.com/html5/lens/lens.html
학생에게 안내하는 설명이나 가상실험 링크는 아래 학생용 링크를 소개해 주세요.
https://sciencelovestudy.tistory.com/38
렌즈 작도 프로그램입니다. 2.5로 업그레이드 하면서 우측상단에 실제 렌즈에 의해 보이는 모습이 나타나게 했습니다. 2015개정교육과정에서는 작도보다는 볼록렌즈와 오목렌즈의 관찰을 중시하네요.
왼쪽 물체를 이동시켜 볼 수 있고
렌즈 오른쪽 초점 F 를 변화 시킬 수 있습니다.
그리고 새로 만든 메뉴를 통해서 눈의 구조와 사진기의 구조를 비교해 볼 수 있습니다.
눈의 수정체와 망막사이의 거리와도 비교해가면서 설명해 주시면 좋습니다.
예를 들면 물체가 가까워지면 간이사진기일때는 뒤에 막이 뒤로 이동하지만
눈의 구조를 선택했을때는 망막이 이동하지 못하므로
렌즈의 초점을 드래그 하여 수정체의 두께를 바꾸어 주어야 합니다.
왜 수정체의 두께가 달라지는지 또 근시와 원시일때 어떤 렌즈를 써야 하는지 설명할 수 있습니다.
렌즈작도2_4에서는 아래쪽에 손가락 2개를 드래그 해서 움직일 수 있습니다. 설명할때 빛이 오는 방향이 어느방향인지 등을 설명할때 사용할 수 있습니다.
<추가> 왜 거꾸로된 큰 실상은 볼 수 없는가?
실상은 실제 물체가 그 위치에 있는 것과 같다.
즉 실상이 만들어지면 그게 렌즈에 의해 만들어 진 상인지, 아니면 실제 그 위치에 실제 물체가 있는 건지 구분할 수 없다. 따라서 만들어진 실상을 보려면 눈의 위치는 실상보다 뒤쪽에 있어야 한다.
그런데 보통 우리는 볼록렌즈를 손에 들고 물체를 관찰한다.
그러면 뒤집어진 큰 상은 우리 뒤에 가서 생기게 된다. 따라서 볼 수 없는 것이다. 초점거리가 짧은 볼록렌즈를 세워두고 멀리 볼록렌즈에서 멀리 떨어져서 보면 뒤집어진 큰 상을 볼 수 있다.
<추가> 물체가 초점거리에 가까이 있을 때 상을 작도해 보면 거의 무한대로 커진다. 그런데 왜 우리가 돋보기로 볼 수 있는 물체의 크기는 무한대로 커진 물체를 못 보는 걸까?
물체의 상이 거의 무한대로 커지는 것은 맞다. 하지만 상은 우리 눈으로 부터 먼 거리에 생긴다. 태양처럼 큰 물체도 멀리 있으면 작아 보인다. 사실 상이 커지는 비율보다 눈으로 부터 멀어지는 비율이 더 크다. 따라서 아무리 상이 커져도 너무 멀어지기 때문에 어느 정도 커진것 까지만 볼 수 있다.
이건 명시거리와 관계가 있다. 똑같은 돋보기로 관찰을 해도 사람마다 보는 크기가 명시거리에 따라 달라진다.
( 참고로 명시거리는 정상적인 상태에서 눈이 피로를 느끼지 않고 가장 똑똑하게 물체를 볼 수 있는, 25∼30cm의 거리.)
같은 물체라도 가까이에서 보면 더 커보인다. 따라서 젋은 사람들은 나이든 사람보다 명시거리가 짧기 때문에 같은 돋보기로도 더 큰 상을 볼 수 있다.
<추가> 나이든 사람들이 돋보기 안경을 쓰는 이유는 물체를 크게 보기 위해서 가 아니라...
나이든 사람들이 돋보기 안경을 쓰는 이유가 돋보기를 쓰면 물체가 커 보여서 잘 보인다고 생각하는 경향이 있다. 이건 틀린 말이다. 큰 글자를 적어서 눈 앞에 바싹 가져가 보라. 잘 보이는가? 물체가 크다고 잘 보이는 것이 아니다.
돋보기 안경을 쓰는 이유는 노안이 와서 명시거리가 짧아져 가까이 있는 사물을 잘 볼 수 없기 때문이다. 돋보기는 가까이 있어서 잘 볼 수 없는 물체를 눈으로 부터 더 먼거리에 상을 만들어 준다. 눈으로 부터 상까지의 거리가 명시거리 보다 멀어지면 보기가 편해 진다. 그래서 돋보기를 쓰면 노안이 온 사람들도 글자가 잘 보이는 것이다.
물체를 크게 보이게 하는 것 보다. 물체를 눈으로 부터 멀리 떨어진 곳에 상을 맺게 하는 것이 돋보기 안경의 역할이다.
<추가> 폴드스코프 처럼 작고 둥근 유리구슬로 물체를 보면 훨씬 커 보이는 이유
이론적으로 초점 거리에 가깝게 물체를 가져다 놓으면 허상의 크기는 초점거리와 상관없이 거의 무한대 까지 만들 수 있습니다. 그런데 초점거리가 길수록 만들어지는 허상은 눈으로 부터 멀어 집니다.
즉 태양이 엄청나게 크지만 멀리 있어서 우리가 볼때는 작아 보이는 것과 마찬가지지요. 하지만 초점거리가 짧으면 허상이 가까운 거리에서 만들어 집니다.
따라서 유리구슬처럼 초점거리가 짧은 렌즈를 사용하면 초점거리가 긴 렌즈보다 훨씬 큰 상을 볼 수 있습니다. 단 물체를 조금만 움직여도 상의 크기와 위치가 크게 변하기 때문에, 관찰하기가 점점 어려워 지지요.
