2012 과학교육선학교 이천중학교에서 직접 개발한 자료입니다.
아이들 주변에 있는 물품을 사용해서 실험하기 때문에 간단하고 누구나 쉽게 따라해 볼 수 있습니다.
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빛의 반사와 투과 성질을 이용하여 CD케이스를 이용하여 그림을 복사해 보자.
▸실험준비
1. 관련단원 : 중학교 2학년 6단원 빛과 파동
2. 준 비 물 : 좋아하는 그림, 도화지나 흰종이, 사인펜, CD케이스
3. 구입방법 : 문구사
▸제작방법
1. 도화지를 준비하고 그 위에 복사하고 싶은 그림을 왼쪽에 놓는다.
2. 투명한 CD케이스를 펼쳐서 투명한 부분을 그림 옆에 직각으로 세운다.
3. CD케이스와 종이를 스카치테이프로 움직이지 않게 잘 고정시킨다.
4. 반대쪽 도화지에 비춰지는 그림의 위치를 잡고 꼭짓점 4부분을 사인펜으로 표시한다.
- 그래야 그림이 흐트러져도 다시 그림을 그릴 수 있다.
5. 시선을 일정한 위치에 고정시키고 그림을 따라 그린다.
▸수업시간 활용방법
1. 투명한 CD케이스에 그림이 왜 반사되어 보이는지 토의시켜 본다.
2. 투명한 CD케이스에 반대편 도화지가 왜 보이는지 생각해 보게 한다.
3. 투명한 CD케이스를 기준으로 앞쪽과 뒤쪽의 발기를 다르게 하면 어떻게 될지 토의시켜 본다.
4. 본다는 것이 무엇인지 다시한번 생각해 보게 한다.
5. 더 잘 보이게 하는 좋은 방법이 있는지 생각해 보게 한다.
▸유의점
1. 어두운 곳에서는 잘 보이지 않으므로 적당한 조명이 비추는 곳에서 작업한다.
2. 두 눈을 뜨고 하는 것 보다 한쪽 눈을 감고하면 더 잘 그릴 수 있다.
3. 그림을 보는 눈의 위치가 달라지면 그림이 어긋날 수 있으므로 주의한다.
▸과학적 원리
우리는 빛을 통해 물체를 볼 수 있다. 투명한 유리를 통해서 보면 유리 뒤쪽에 있는 물체를 볼 수 있는 것도 빛이 유리를 통과해서 우리 눈으로 들어오기 때문이다. 그런데 CD케이스 덮개는 완벽하게 투명하지 않으므로 일부 빛이 CD케이스 덮개 표면에서 반사가 된다. 그래서 적당한 위치에서 보면, 일부 반사되어 보이는 그림을 볼 수 있고 투과되어 보이는 CD케이스 뒷면에 똑같은 그림을 그릴 수 있게 되는 것이다.
우리가 물체를 어떻게 보게 되는 것일까? 물체를 보기 위해서는 우선 빛이 있어야 한다. 깜깜한 밤에는 아무것도 볼 수 없는 것은 빛이 없기 때문이다. 그리고 당연히 우리 눈이 있어야 한다. 빛이 눈으로 들어오게 되면 우리는 무언가를 볼 수 있게 된다. 스스로 빛을 내는 광원(태양, 전등,TV)은 빛이 직접 우리 눈으로 들어오지만 책이나 그림처럼 빛이 안나는 물체들은 주변의 빛을 반사시켜 우리 눈으로 들어오기 때문에 볼 수 있다. 그 밖에도 빛이 일부 투과하거나 굴절, 흡수, 반사하는 경우에도 우리는 물체를 볼 수 있다.
▸창의적 문제
문 : 빛이 전혀 반사되지 않는 검은 망토로 몸을 가리면 어떻게 될까?
답 : 빛이 눈에 들어오지 않으면 우리는 검은색으로 느끼게 된다. 깜깜한 밤에는 주변도 검게 보이니까. 안 보이겠지만 낮에는 주변은 빛을 반사해서 눈으로 들어와서 다 보이는데 나만 빛을 반사하지 않으므로 검은색으로 뚜렷하게 구분 될 것이다.
▸응 용
1. CD케이스 안쪽과 바깥쪽의 조명 밝기를 조절하면 CD케이스를 거울처럼 볼 수도 있고 유리처럼 만들 수도 있다.
2. 잎에 흑백필름대신 알루미늄테이프를 이용해 글자를 만들어 붙여도 같은 결과를 얻을 수 있다.
▸참고자료 및 출처
- 웅진 어린이 과학공작소 - 번쩍 번쩍 빛과 렌즈 실험실
