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1. 광학의 기본 개념

광학은 빛의 성질과 행동을 연구하는 학문으로서 인간의 일상생활과 과학기술 전반에 걸쳐 매우 중요한 역할을 한다. 빛은 에너지의 한 형태로서 전자기파에 속하며, 파장에 따라 가시광선, 자외선, 적외선 등으로 구분된다. 가시광선은 약 380나노미터에서 780나노미터 범위에 있으며, 이 범위 내에서 인간 눈에 보이는 다양한 색을 만들어낸다. 광학의 기본 개념은 빛이 직진하는 성질, 반사, 굴절, 산란, 흡수 등의 현상들을 포함한다. 빛이 어떤 매질과 만날 때 일어나는 이러한 현상들은 광학적 상호작용을 설명하는 핵심 원리이다. 예를 들어, 평면거울에 의한 반사 현상은 빛이 일정 각도에서 반사되어 원래의 경로로 돌아오는 특징을 가지고 있으며, 이를 통해 우리는 거울의 성질과 반사의 법칙을 이해할 수 있다. 굴절은 빛이 한 매질에서 다른 매질로 들어갈 때 속도가 변화하며 경로가 휘어지는 현상인데, 이로 인해 렌즈가 초점을 맞추거나 광학 기기가 이미지를 형성하는 원리가 작동한다. 또한, 빛의 산란 현상은 대기 중 미립자나 물방울에 의해 빛이 흩어지면서 하늘이 파랗게 보이게 하는 원인 등 일상생활과 자연환경에서 쉽게 접…