5-2 빛의 성질 · 소주제 3 / 4
빛의 반사와 거울
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이 단원에서 처음 배워요
초등에서 — 이 단원
다음에
같은 개념 · 다음 층 · 중2 · 빛과 파동빛의 반사와 굴절빛이 물체에 부딪쳐 되돌아 나오는 것이 반사로, 늘 입사각 = 반사각이에요(반사 법칙). 매끄러운 면에서는 한 방향으로(정반사), 울퉁불퉁한 면에서는 여러 방향으로 반사돼요(난반사). 빛이 다른 물질로 들어갈 때 경계면에서 꺾이는 것이 굴절이에요. 광원의 빛이 물체에서 반사되어 눈에 들어오면 물체가 보여요.이어지는 것 · 중2 · 빛과 파동빛의 합성과 물체의 색빨강 · 초록 · 파랑(빛의 삼원색)을 합성하면 여러 색의 빛을 만들 수 있고, 셋을 모두 합하면 흰빛이 돼요(빨강 + 초록 = 노랑, 초록 + 파랑 = 청록, 빨강 + 파랑 = 자홍). 물체의 색은 물체가 반사하는 빛의 색이고, 텔레비전 · 휴대폰 화면은 삼원색의 작은 빛으로 여러 색을 나타내요.곧게 나아가던 빛이 거울에 부딪치면 방향이 바뀌어 나아가요. 이것을 빛의 반사라고 해요. 거울을 돌리면 빛이 가는 곳도 바뀌어요. 잔잔한 물이나 매끄러운 쇠붙이도 거울처럼 빛을 반사해 모습을 비춰요.
거울로 빛 보내기
자료 · 계산 칸 판 퍼즐 — 거울은 45° 로만 놓여 빛이 직각으로 꺾여요(반사의 법칙은 중학교)
해 볼 것 · 먼저 예상해 보세요 — 레이저 빛을 위로 꺾으려면 거울을 어느 쪽으로 기울여야 할까요? 칸을 누르면 거울이 놓이고, 다시 누르면 방향이 바뀌고, 또 누르면 빠져요. 2단계 ‘잠망경’까지 해 보세요.
잠수함은 물속에서 잠망경으로 물 위를 봐요. 잠망경 안에는 거울(또는 프리즘) 두 장이 비스듬히 들어 있어요. 물 위의 배에서 온 빛이 잠망경을 지나 눈에 들어오기까지 빛이 어떻게 나아가는지 차례로 쓰세요.
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- 물 위의 배에서 온 빛이 잠망경 위쪽 창으로 들어와요.
- 위쪽 거울에 부딪혀 반사되어 아래로 나아가요.
- 아래쪽 거울에 부딪혀 다시 반사되어 옆으로 나아가요.
- 그 빛이 아래쪽 창으로 나와 눈에 들어와요. 그래서 물속에서도 물 위의 배가 보여요.
빛 실험대 3D — 반사 · 잠망경
자료 · 계산 코드로 그린 설명용 모형 — 빛의 길은 반사 · 굴절의 법칙(물 1.33)과 얇은 렌즈로 계산, 크기 · 거리는 보기 좋게
해 볼 것 · 잠망경을 돌려 보며 꽃의 빛이 두 거울에서 반사되는 곳을 찾아보세요. ‘거울 빼기’를 누르면 어떻게 될까요? 위의 ‘반사’를 누르면 거울을 돌려 과녁을 맞히는 실험도 할 수 있어요.
거울은 빛의 반사를 이용해 우리 둘레의 여러 곳에 쓰여요.
만화경 만들기
자료 · 계산 거울 두 장 사이에서 되풀이되는 반사를 그린 것 — 조각 수 = 360 ÷ 거울 사이의 각
해 볼 것 · 먼저 예상해 보세요 — 거울 두 장 사이의 각을 작게 하면 무늬 조각은 많아질까요, 적어질까요? 각을 바꾸고 ‘통 돌리기’를 눌러 보세요.
먼 우주를 보는 우주 망원경도 거울을 써요. 제임스 웹 우주 망원경은 금을 입힌 거울 18조각으로 먼 별빛을 반사해 한곳에 모아요.
우주 망원경의 거울
자료 · 계산 NASA 3D Resources 의 실제 3D 모형(퍼블릭 도메인) — 창조의 기둥(STScI), 게 성운(찬드라), 카시오페이아 A(NASA/T. Delaney), 초신성 1987A(S. Orlando), 허블 · 제임스 웹(NASA). 휴대폰에 맞게 삼각형 수를 줄였어요
해 볼 것 · 금빛 거울을 찾아 돌려 보세요. ‘빛의 길’을 켜면 별빛이 큰 거울에서 반사되어 앞의 작은 거울로 모이는 길이 보여요.
빛의 반사를 이용한 것은?