볼록·오목 렌즈와 상

Convex & Concave Lenses

볼록 렌즈는 가운데가 두꺼워 빛을 모으고, 물체 거리에 따라 실상이나 허상이 생겨요. 초점 바깥이면 도립 실상, 초점 안쪽이면 정립·확대 허상으로 돋보기 원리예요. 오목 렌즈는 빛을 퍼뜨려 항상 정립·축소 허상만 만들고 근시 교정에 쓰여요. 물체 거리를 바꾸면 볼록 렌즈의 상이 어떻게 바뀌는지, 오목 렌즈와 어떻게 다른지 보여요.

볼록 렌즈의 상

물체 거리20 cm

💡 볼록 렌즈와 빛

①볼록 렌즈: 가운데가 두꺼운 렌즈

②빛을 모으는 역할 (수렴)

③물체가 초점 바깥: 도립(뒤집힌) 실상

④물체가 초점 안쪽: 정립(바로 선) 허상 (돋보기)

⑤이 그림의 초점 거리는 10 cm예요

오목 렌즈의 상

🔍 오목 렌즈와 빛

①오목 렌즈: 가운데가 얇은 렌즈

②빛을 퍼뜨리는 역할 (발산)

③항상 정립·축소의 허상만 생김

④근시 교정 안경에 사용

볼록 렌즈의 상 변화

볼록 렌즈 상 정리

물체 위치에 따른 상의 변화

물체 위치	상의 종류	크기	방향
2F 바깥	실상	축소	도립
2F 위	실상	같은 크기	도립
F~2F 사이	실상	확대	도립
F 위	상 없음	-	-
F 안쪽	허상	확대	정립

렌즈 공식

1f = 1a + 1b

f: 초점 거리, a: 물체 거리, b: 상 거리

배율

M = ba

배율 > 1: 확대 / 배율 < 1: 축소

시험 포인트 정리

핵심 정리

볼록: 빛 수렴 | 오목: 빛 발산

볼록 렌즈는 상의 종류가 변하고, 오목 렌즈는 항상 허상

🎯 시험 포인트

①볼록 렌즈: 초점 바깥 → 실상(도립), 초점 안 → 허상(정립)

②오목 렌즈: 항상 정립·축소의 허상

③실상: 스크린에 맺힘 / 허상: 스크린에 안 맺힘

④원시 교정: 볼록 렌즈 / 근시 교정: 오목 렌즈

⑤카메라·눈: 볼록 렌즈 원리 / 돋보기: 초점 안쪽 허상

예제와 단원평가

예제 1

볼록 렌즈에서 물체를 초점 안쪽에 두면 어떤 상이 생기며, 이를 이용한 도구는?

볼록 렌즈는 물체가 초점 안쪽에 있으면 정립(바로 선)·확대된 허상을 만든다.

이 원리를 이용한 도구가 돋보기다.

▸ 정립·확대된 허상 / 돋보기

볼록 렌즈는 초점 안쪽이면 정립 허상(돋보기), 바깥이면 도립 실상이다.

예제 2

오목 렌즈는 물체의 위치와 관계없이 어떤 상을 만들며, 어떤 곳에 이용되나?

오목 렌즈는 빛을 퍼뜨려(발산) 항상 정립·축소된 허상을 만든다.

이 성질은 근시 교정용 안경에 이용된다.

▸ 항상 정립·축소된 허상 / 근시 교정 안경

오목 렌즈는 항상 정립·축소 허상을 만들고 근시 교정에 쓰인다.

단원평가 유형

볼록 렌즈와 오목 렌즈에 대한 설명으로 옳은 것은?

①볼록 렌즈는 빛을 퍼뜨린다

②오목 렌즈는 항상 정립·축소된 허상을 만든다

③볼록 렌즈는 항상 실상만 만든다

④오목 렌즈는 빛을 모은다

⑤돋보기는 오목 렌즈를 이용한다

▸ ② 오목 렌즈는 항상 정립·축소된 허상을 만든다

오목 렌즈는 빛을 발산시켜 물체 위치와 관계없이 정립·축소 허상을 만든다.

볼록 렌즈는 빛을 모으고(①), 초점 안쪽이면 허상도 만들며(③), 오목 렌즈는 빛을 발산시키고(④), 돋보기는 볼록 렌즈를 이용한다(⑤).