분야 10
광학
광선, 거울, 렌즈
광학은 빛에 관한 분야예요. 빛이 어떻게 곧게 나아가고, 거울에서 반사되며, 유리나 물로 들어갈 때 꺾이는지 다뤄요. 렌즈와 거울은 이런 규칙을 이용해 카메라, 안경, 망원경 속에서 상을 만들어요.
이런 사람에게 잘 맞아요
각도와 그림자로 푸는 퍼즐을 좋아하는 어린이, 그리고 안경, 카메라, 무지개가 궁금한 누구나.
배우게 될 내용
- 빛이 광선으로 나아가며 그림자를 만드는 방식
- 거울이 빛을 반사하는 방식: 입사각과 반사각은 같아요
- 빛이 유리나 물로 들어갈 때 꺾이는(굴절) 이유
- 렌즈가 빛을 모으거나 퍼뜨려 상을 만드는 방식
실험 예시
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거울에 광선을 비추고, 반사되기 전과 후의 각도를 재 보세요.
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유리 블록에 광선을 비추고, 빛의 방향이 어떻게 바뀌는지 관찰해 보세요.
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광학대 위에서 렌즈를 움직이며 상이 선명해지는 위치를 찾아보세요.
만들어 볼 수 있는 것
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거울 두 개로 만든 잠망경
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돋보기 장치
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렌즈와 스크린으로 만든 모형 카메라
이 예시는 이 분야에서 어떤 활동을 하는지 보여 줘요. 실제로 공개되는 수업은 다를 수 있어요.
시뮬레이션이 단순화하는 부분
- 빛은 주로 광선으로 다뤄요(광선 광학). 간섭이나 회절 같은 파동 효과는 이 수업의 범위를 넘어서요.
- 렌즈와 거울은 이상적인 모양으로 다뤄요. 실제 렌즈에는 결함이 있고, 색이 번져 보일 수 있어요.
모든 시뮬레이션은 현실을 단순화해요. 어떻게 단순화하는지 아는 것도 공학을 배우는 과정의 일부예요.
관련 교과
물리(빛), 수학(각도와 기하), 생물(눈), 미술과 사진
다른 분야와의 연결
광학은 전기 회로(광원과 센서), 구조물과 재료(유리와 투명성), 로봇공학(카메라와 빛 센서)과 이어져요.
알아 두면 좋아요
여러분의 눈에도 렌즈가 있어요. 카메라 렌즈가 센서에 빛을 모으듯, 눈의 렌즈는 눈 안쪽 뒷면에 빛을 모아요.