렌즈에 대해서

1. 렌즈의 정의

렌즈는 중심축을 공유하는 두 굴절 구면을 갖는 투명한 물체로 두 굴절 구면이 공유하는 중심축을 렌즈의 중심축이 된다. 우리는 렌즈를 공기 중에 놓으면 빛은 공기로부터 렌즈로 굴절해 들어와 통과한 후 다시 공기 중으로 굴절해 나간다. 이때 빛이 통과하는 두 굴절 구면에서 빛의 진행 방향이 바뀐다. 렌즈는 크게 수렴렌즈와 발산렌즈로 나뉜다. 수렴렌즈는 입사한 광선이 한 점에 모일 때 이용되는 렌즈로 볼록렌즈라고 불린다. 발산렌즈는 입사한 광선이 퍼져나갈 때 이용되는 렌즈로 오목렌즈라고 불린다. 그리고 물체에서 렌즈까지의 거리를 , 초점거리를 , 영상거리를 라고 했을 때 아래와 같은 식이 성립된다.

우리는 식을 렌즈 제작자 공식이라고 부른다. 이때 과 는 물체를 향한 굴절 구면과 반대편 굴절 구면의 곡률 반지름이다. 우리는 물체 쪽에서 볼 때 볼록한 굴절 구면의 곡률 반지름을 양수로, 오목한 굴절 구면의 곡률 반지름을 음수로 놓을 수 있다.

2. 광선추적법

그림 1. 광선추적법을 통한 수렴렌즈의 상 작도
우리가 렌즈를 통해 어떤 물체를 바라볼 때 [그림 1]과 같이 물체로부터 빛이 입사하여 상을 맺는다. …