볼록 렌즈와 오목 렌즈

Convex and concave lenses

돋보기 렌즈와 근시 안경 렌즈는 둘 다 투명한데, 왜 하나는 크게 다른 하나는 작게 보이게 할까요?

무슨 일이 일어났나

가운데가 두꺼운 볼록 렌즈는 지나는 빛을 모으고, 가운데가 얇은 오목 렌즈는 빛을 퍼뜨립니다.

볼록 렌즈가 모은 빛은 화면에 비출 수 있는 실상을 만들며, 이 실상은 물체와 거꾸로 섭니다.

오목 렌즈를 지난 빛은 퍼져 나가 바로 선 작은 허상만 생깁니다 — 시뮬레이터에서 f 를 −0.1 m 로 바꾸면 배율이 0.250 입니다.

렌즈의 세기는 디옵터(D)로 나타내며 1 D 렌즈는 1 m 에 초점을 맞추므로, 초점 거리 0.1 m 인 볼록 렌즈는 +10 D 입니다.

💡 생활 속 예시

할머니가 쓰는 손잡이 돋보기는 가운데가 두꺼운 볼록 렌즈라 약 봉투의 작은 글씨를 크게 보여 줍니다.
근시 안경을 책 위에 들고 내려다보면 글씨가 작아 보입니다 — 가운데가 얇은 오목 렌즈가 빛을 퍼뜨리기 때문입니다.

🙅 오해 깨기오해 모음 보기

볼록 렌즈는 언제나 바로 선 큰 모습을 보여 준다.
볼록 렌즈가 만든 실상은 화면에 비출 수 있지만 물체와 거꾸로 섭니다. 출처
오목 렌즈도 빛을 한 점으로 모은다.
오목 렌즈는 지나는 빛을 퍼뜨려 더 넓은 길로 보냅니다. 출처

누가 왜 찾았나

요하네스 케플러는 실상과 허상, 바로 선 상과 거꾸로 선 상, 그리고 배율이라는 생각을 처음 글로 설명한 사람으로 꼽힙니다. 근시와 원시를 위한 안경 렌즈 설계를 처음 내놓은 것도 그였습니다. 렌즈가 어떤 상을 만드는지 가려 말할 낱말이 그때 생긴 셈입니다.

확인된 값

볼록 렌즈 = 빛을 모으는 렌즈(converging): converging lens 출처
오목 렌즈 = 빛을 퍼뜨리는 렌즈(diverging): diverging lens 출처
렌즈 굴절력의 단위 디옵터(D): 1 D 렌즈는 1 m 에 초점을 맞춘다 (D = 1/m): D = m⁻¹ 출처
얇은 렌즈 식 (a 물체 거리 · b 상 거리 · f 초점 거리): 1/a + 1/b = 1/f 출처
배율 = 상 높이 ÷ 물체 높이 = b/a: M = b/a 출처
볼록(양) 렌즈는 가운데가 가장자리보다 두껍다: thicker in the center 출처
오목(음) 렌즈는 가운데가 가장자리보다 얇다: thinner in the center 출처
실상은 물체와 거꾸로 선다: real image = inverted 출처
실상 · 허상 · 바로 선 상 · 거꾸로 선 상 · 배율을 처음 설명한 사람: 케플러: Johannes Kepler 출처
근시 · 원시 안경 설계를 처음 내놓은 사람: 케플러: Johannes Kepler 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 과학(중학교) · 빛과 파동 [9과10-02]
한국 2022 · 물리학 · 빛과 물질 [12물리03-02]
일본 · 中学校第1分野 (1) 身近な物理現象

출처

https://www.nationalacademies.org/read/27734/chapter/4(확인 2026-11-12)
https://micro.magnet.fsu.edu/primer/lightandcolor/lensesintro.html(확인 2026-11-12)
https://micro.magnet.fsu.edu/optics/lightandcolor/lenses.html(확인 2026-11-12)
https://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/kepler.html(확인 2026-11-12)

이어서 보기

같은 단원 · 빛의 반사와 굴절

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