보고서 설명

(1) 렌즈의 초점거리를 근사적으로 측정한다. 먼 거리에 있는 물체, 즉 실험실 밖 의 나무나 건물을 볼록렌즈에 의해 스크린에 상을 맺게 하고 렌즈와 스크린 간의 거리를 측정하면 초점거리의 근사 값을 구할 수 있다. 이유는 [식 1-1)]에서 의 값이 충분히 커서 의 값이 0에 수렴하면 의 관계가 성립하고, 렌즈에서 멀리 있는 물체의 상이 생기는 지점까지의 거리가 초점거리이다.

본문일부 및 목차

(1) 먼저 오목렌즈는 사용하지 않은 상태에서 실험 A에서와 같이 볼록렌즈만 놓고 스크린에 물체의 선명한 상이 맺히게 한다. 이때 스크린을 뒤로 움직일 수 있도록 공간을 둔다. 일반적으로 오목렌즈를 통과한 십자슬릿(물체)의 상은 [그림 1-2]처럼 오목렌즈의 물체 반대편(스크린 방향)이 아닌 십자슬릿(물체)쪽에 허상으로 생기는 문제점이 있다. 따라서 허상이 생기는 쪽에 스크린을 놓으면 십자슬릿(물체)쪽에서 나오는 빛이 가려져 상을 맺히게 할 수가 없다.
이러한 현상을 막기 위해 [그림 1-4]와 같이 우선 볼록렌즈()를 이용하여 스크린에 상 (이것을 물체의 상으로 취급함)을 만든다. 그리고 볼록렌즈와 스크린사이에 오목렌즈()를 놓으면 오목렌즈가 없을 때 스크린에 생긴 상()이 나중에 놓여 진 오목렌즈()에 의하여 다시 스크린 방향에 허상()을 만드는데 이것은 스크린의 위치를 변화 시켜서 찾을 수 있다. 이렇게 하면 물체의 상이 오목렌즈를 통과하는 것을 스크린이 가리지 않는다.
(2) 볼록렌즈() 만에 의한 물체의 상()이 선명할 때 십자슬릿(물체)과 볼록렌즈 ()간의 거리()와 볼록렌즈와 스크린간의 거리()를 측정한다.
(3) 볼록렌즈와 스크린 사이의 아무 곳에나 오목렌즈()를 둔다. 이때 스크린에 있던 상이 흐려지는데, 오목렌즈는 광이 발산하는 성질 때문에 볼록렌즈의 상 보다 먼 곳에 상이 생기기 때문이다. 오목렌즈와 스크린간의 거리()를 측정한다.
(4) 그 상태에서 볼록렌즈와 오목렌즈의 위치는 절대로 변화시키지 않고 스크린만 움직여서 흐려졌던 상이 다시 선명한 상()이 되도록 거리를 조정하고, 오목 렌즈와 스크린간의 거리()를 측정한다.
(5) [그림 1-4]와 같이 와 를 [식 (1-1)]에 대입하여 오목렌즈의 초점거리 를 구한다. [참고식 ]
(6) 상의 크기 과 를 각각 측정하여 배율 을 구하고, 상의 거리 와 를 이용하여 구한 배율과 비교한다.

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