안경사 기하광학 전반사 임계각 겉보기상 평행평면판

안경사 기하광학의 전반사, 임계각, 겉보기상, 평행평면판에 대해 알아보겠습니다.

4. 평면에서 빛의 굴절과 상의 위치

1) 매질에 크기에 따른 입사각과 굴절각

㉮ n(굴절률이 작은 매질)에서 n'(굴절률이 큰 매질)로 빛이 입사하면 굴절각이 입사각보다 작다.

㉯ n'(굴절률이 큰 매질)에서 n(굴절률이 작은 매질)로 빛이 입사하면 굴절각이 입사각보다 크다.

 

2)전반사와 임계각

㉮ 임계각

• 광선이 굴절률이 큰 매질에서 작은 매질로 입사할때 굴절각은 입사각보다 크다.
• 굴절각이 90º이 되는 입사각 i을 임계각이라고 한다.
• i_c로 표기한다.

 

㉯ 임계각 계산

• nsini=n'sini'
• nsini_c=n'sin90º
• sini_c=n'/n
• 임계각i_c=sin^-1(n'/n)
• 공기일때= sini_c=1/n
• 물속에서 공기로 빛이 진행할때 물: 1.333, 공기: 1 sini_c=1/1.333, i_c=약48.35º

㉰ 전반사

• 광선이 굴절률이 큰 매질에서 작은 매질로 입사할때 굴절각은 입사각보다 크다.
• 이때 입사각이 임계각보다 커지면 입사광선속은 모두  반사한다.
• 이것을 전반사라고 한다.

3) 물속 물체의 겉보기상

㉮ 물속의 물체는 빛이 굴절로 축소된 거리로 보여 실체의 위치보다 위로 떠 보인다.

㉯ ns=n's' , S'=s×n/n', 실제거리:s 공기의 굴절률:n 축소거리:s' 매질의 굴절률:n'

 

4) 평행 평면판에서의 상의 이동

㉮ 평행평면판을 통해 평행평면판 뒤에 있는 물체를 보면, 실제 물체거리에서 겉보기상의 이동거거리이다.

㉯ 평행평면판이 공기중이 있고, 근축영역에서 수직으로 입사할때, 식: l(이동거리)=n-1/n×t(평행평면판의 두께)

 

 

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