5-2 빛의 성질 · 소주제 4 / 4

공기 중에서 곧게 나아가던 빛이 물이나 유리로 비스듬히 들어가면, 두 물질의 경계에서 꺾여 나아가요. 이것을 빛의 굴절이라고 해요. 빛을 경계에 수직으로 비추면 꺾이지 않고 곧게 나아가요.

레이저 빛이 유리 조각을 지나며 꺾여요 — 학교 실험

사진 Physicochemist · CC BY 4.0

물컵 속 연필이 꺾여 보여요 — 물에서 공기로 나오는 빛이 꺾이기 때문이에요

사진 Kunal B Mehta · CC BY-SA 4.0

굴절 때문에 이런 일이 생겨요.

• 물컵 속 연필이 꺾여 보여요. 물속 연필에서 나온 빛이 물에서 공기로 나올 때 수면에서 꺾여 눈에 들어오는데, 우리 눈은 빛이 곧게 왔다고 느껴 물속 부분이 떠 보여요.
• 물을 부으면 보이지 않던 동전이 보여요. 동전에서 나온 빛이 수면에서 꺾여 컵 벽 위로 넘어와 눈에 들어오기 때문이에요.
• 물속이 실제보다 얕아 보여요. 그래서 물놀이를 할 때는 조심해야 해요.

볼록 렌즈는 가운데가 가장자리보다 두꺼운 렌즈예요. 볼록 렌즈를 지나는 빛은 굴절해서 한곳으로 모여요. 햇빛을 볼록 렌즈로 모으면 종이에 밝은 원이 생기는데, 렌즈와 종이 사이를 멀리하면 원이 작아지다가 다시 커져요. 원이 가장 작을 때 같은 햇빛이 좁은 곳에 모여 가장 밝고 뜨거워요. 평평한 유리판은 빛을 모으지 못해요.

투명하고 가운데가 두꺼운 물체는 볼록 렌즈처럼 빛을 모으고, 가까운 물체를 크게 보이게 해요 — 유리구슬, 물이 든 둥근 유리병, 볼록하게 맺힌 물방울도 그래요.

볼록 렌즈는 빛의 굴절을 이용해 여러 곳에 쓰여요 — 작은 것을 크게 보는 돋보기 · 현미경, 먼 곳을 보는 쌍안경 · 망원경, 모습을 찍는 사진기, 빛을 멀리 보내는 등대, 그리고 우리 눈 속에도 볼록 렌즈 같은 수정체가 있어요.

돋보기(볼록 렌즈)로 보면 우표의 글씨와 무늬가 크게 보여요

사진 Heptagon · 퍼블릭 도메인

볼록 렌즈로 먼 곳을 보면 경치가 거꾸로 보이기도 해요

사진 AntanO · CC BY-SA 4.0

등대의 커다란 렌즈 — 램프의 빛을 모아 먼 바다까지 보내요(미국 포인트레예스 등대)

사진 Frank Schulenburg · CC BY-SA 4.0