유리잔에 물을 넣으면 볼록렌즈가 된다는 것은 모두 알고 있는 사실이다.

그런데 유리잔에 물을 넣지 않았을때는 어떻게 될까?

 

얼마전 마트에 갔다가 우연하게 유리잔이 진열되어 있는 것을 보게 되었다.

그런데 한줄로 세워진 유리잔을 통해 보이는 모습에서 오목렌즈 효과가 나타나고 있었다.

유리잔 1개일때는 잘 구분이 안되지만

여러개가 한줄로 늘어서 있으니 훨씬 더 잘 구분이 되는 걸 알 수 있다.

 

 

물이 들어있지 않은 유리잔이 오목렌즈 효과가 나타나는 이유는

 

유리잔 바깥쪽 곡면 보다, 안쪽 곡면이 더 작기 때문이다.

그래서 결과적으로는 약간 오목렌즈 효과가 나타나는 것이다.

 

학생들이 쓰는 안경과 비교하면 이해하기 쉽다.. 안경은 비구면렌즈다. 안경렌즈 바깥쪽과 안쪽이 모두 곡면으로 되어 있다. 그런데 안경 바깥쪽 보다 안쪽 곡률 반경이 더 작으면 오목렌즈 효과가 나타나고, 안쪽 곡률 반경이 바깥쪽 보다 크면 볼록렌즈 효과가 나타난다. 유리잔도 한쪽면만 잘라서 생각하면 학생들이 착용하는 안경처럼 바깥쪽 곡률 반경보다, 안쪽 곡률반경이 더 작기 때문에 오목렌즈가 된다.

아래 링크에 안경렌즈와 관련된 내용을 보면 이해가 쉽다.
http://www.eyeng.com/yellow/?m=3&Tmode=view&no=2039

 

 

따라서 유리잔 두께가 두꺼울수록 오목렌즈 효과가 더 많이 나타난다.

 

 

 

간단하게 생활에서 볼 수 있는 현상이지만 다시금 렌즈효과에 대해 생각해 보는 계기가 되었다.

대부분의 학생들은 물이 들어있지 않는 유리잔도 볼록렌즈효과가 나타날거라 생각한다.

 

렌즈에 대해 심도깊게 생각해 보는 자료가 될 수 있기를

 

 

다양한 형태의 유리잔 모습

 

 

Posted by 민서아빠(과학사랑)

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  1. 사비나 2017.05.25 15:09  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    글 잘 봤습니다.
    우연히 검색해서 알게 되었는데 좋은 실험들이 많네요^^
    근데 물을 넣으면 왜 볼록렌즈 역할을 하는지 궁금합니다~

    • 민서아빠(과학사랑) 2017.05.25 16:28 신고  댓글주소  수정/삭제

      유리잔과 물은 굴절률이 비슷합니다. 그래서 유리잔안에 물을 채워 넣으면 마치 유리를 동그랗게 유리구처럼 만든 것과 같은 효과가 나타납니다. 그래서 볼록렌즈 처럼 보이게 됩니다.
      물론 좌우로 유리구처럼 되지 않고 원기둥과 같은 모양이 되기 때문에 좌우만 볼록렌즈 효과가 나타나고 상하로는 렌즈 효과가 거의 나타나지 않습니다. 그래서 거리에 따라 좌우만 바뀌어 보이지요. ^^