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구면경(spherical mirror )

작성일 2010-08-05

반사면이 구면인 거울. 구의 안쪽을 반사면으로 하는 凹형의 구면경(오목거울)과 바깥쪽을 반사면으로 하는 凸형의 구면경(볼록거울)의 두 가지가 있다.

 

어느 것이나 결상작용(結像作用)이 있고 경면의 중심을 극, 경구(鏡球)의 곡률중심을 구심, 극과 구심을 잇는 직선을 경축(鏡軸)이라 한다.

 

두 가지 모두 물체의 바른 영상을 얻기에는 적당치 않으나 한 장의 평면경과 달라 작은 평변경을 여러 가지 각도로 세워 놓은 것 같은 기능을 가지는 것으로 특수한 목적에 사용되고 있다.

 

예를 들어 평면경보다 훨씬 넓은 범위를 볼 수 있게 한 백미러의 볼록거울이나, 빛을 한곳으로 모으는 집광기(集光器)의 오목거울 퉁은 그 대표적인 예이며, 이 밖에 반사망원경이나 슈미트 카메라 등 정밀한 광학기계에도 널리 이용되고 있다.

구변경의 초점은 반사면으로 되어 있는 구면반경의 1/2로서 그 위치는 거울의 중심과 구면의 중심을 잇는 선상에 있다.

 

단 볼록거울은 빛을 발산시키는 기능을 가지는 것이며 허초점(虛焦點), 즉 초점이 거울의 후방에 있으며, 그에 의한 물체의 영상은 모두 허상이고 물체를 거울에 대해 어떤 위치에 놓더라도 상은 실물보다 작고 정립하고 있다.

 

이에 비해 오목거울에서는 상의 성질이 물체의 위치에 따라 변하며 다음과 같이 된다.

 

① 물체가 초점보다 거울 가까이에 있을 때는 확대된 정립상(正立像 ; 허상)이 된다.

② 물체가 초점과 구면중심의 중간에 있을 때는 확대된 도립상(倒立像 ; 실상)이 된다.

③ 물체가 구면의 중심보다 먼 곳에 있을 때는 축소된 도립상(실상)이 된다.

 

즉, 광학적인 성질이 볼록거울에서는 오목렌즈와, 오목거울에서는 볼록렌즈와 동일한 기능을 가지는 것이라고 볼 수 있다.


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구면계(spherometer ) 2010.08.05
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