Page 303 - ele_science_6-1_tutor
P. 303
간이 사진기의 구조 사진기의 구조와 원리
간이 사진기는 빛의 굴절, 사진기나 눈의 구조, 상이 사진기는 볼록 렌즈를 이용해 외부의 물체에서 온 빛
맺히는 원리 등을 이해하기 위한 교구로 많이 사용한다. 을 모아 스크린에 물체의 상을 나타나게 하는 기구이
간이 사진기는 안팎으로 상자 두 개를 겹친 구조로 다. 1800`년대부터 이러한 방법으로 사진을 찍어 왔으
제작한다. 겉 상자는 앞면에 볼록 렌즈를 붙여 들어오 며, 오늘날 널리 사용하는 디지털카메라 역시 스크린
는 빛이 굴절하게 해 빛을 모으는 경통으로 집광부의 을 감광 필름이 아닌 전하 결합 소자(CCD, Charge
역할을 한다. 속 상자는 앞면에 반투명한 종이를 붙여 Coupled Device)를 사용하여 전기 신호로 바꾸는 것
스크린으로 사용하고 스크린에 나타난 물체의 상을 관 을 제외하면 동일한 방법으로 작동된다.
찰하게 하는 스크린 통이다. 뚜렷한 물체의 상을 관찰 사진기는 기본적으로 빛이 차단되는 암실, 외부로부
하려면 속 상자인 스크린 통이나 겉 상자인 경통을 앞 터 들어오는 빛이 굴절하게 해 모으는 볼록 렌즈, 그리
뒤로 이동해 조정한다. 고 볼록 렌즈 뒤쪽에서 상이 맺히는 스크린, 렌즈를 통
하여 들어오는 빛의 양을 조절하는 조리개, 빛이 통과
하는 시간을 조절하는 셔터 등으로 구성된다.
간이 사진기에 상이 맺히는 원리
물체에서 온 빛이 볼록 렌즈에서 굴절해 스크린에 선
간이 사진기의 스크린에 상이 나타나려면 물체는 항
명한 상이 나타나게 하기 위해서는 볼록 렌즈와 스크린
상 초점 거리 밖에 있어야 한다. 따라서 경통의 길이는
사이의 거리를 조절해야 한다. 적합한 렌즈와 스크린 5
볼록 렌즈의 초점 거리보다 길어야 한다.
사이의 거리는 렌즈의 초점 거리뿐만 아니라 물체와 렌 단원
경통 스크린 통
즈 사이의 거리에 따라 달라진다.
스크린
조리개
상
초점 렌즈 중심 초점
▲ 볼록 렌즈의 초점
볼록 렌즈의 초점에 가까이 있는 물체의 상이 나타 스크린
볼록 렌즈 셔터
나게 하려면 스크린이 볼록 렌즈의 초점에서 멀어야 한 물체
다. 이때 스크린에는 상하좌우가 바뀐 상이 나타난다.
▲ 사진기의 구조와 원리
그리고 볼록 렌즈의 초점에서 물체가 멀리 있을수록 스
크린이 볼록 렌즈의 초점에 가까워지며 상의 크기는 작
아진다. 이러한 관계는 다음과 같이 물체로부터 온 빛 디지털카메라의 구조와 원리
의 경로를 추적하면 알 수 있다. 오늘날에는 필름이 없는 디지털카메라를 많이 사용
가까이 있는
가까이 있는 한다. 디지털카메라는 필름 사진기의 구조와 비슷하나,
물체
물체
필름 대신 여러 가지 반도체 소자와 프로그램을 이용
하여 사진기에 맺힌 물체의 모습을 전기 신호로 바꾸어
스크린
스크린
메모리 카드에 저장하거나 화면에 바로 촬영된 물체의
초점 렌즈 중심 초점
초점 렌즈 중심 초점
모습이 나타나게 한다.
▲ 물체가 가까이 있을 때 상의 모양과 위치
멀리 있는
멀리 있는 CCD
물체
물체
스크린
스크린
물체
초점 렌즈 중심 초점
초점 렌즈 중심 초점 볼록 렌즈 상
▲ 물체가 멀리 있을 때 상의 모양과 위치 ▲ 디지털카메라의 구조와 원리
5. 빛과 렌즈 301
