크게 보이게 하는 정도 (광학 기기의 배율)
Magnification of optical instruments
현미경은 렌즈 두 개로 어떻게 작은 것을 수십, 수백 배로 키워 볼까요?
무슨 일이 일어났나
배율은 렌즈가 만든 그림(상)이 실제 물체보다 몇 배 큰지를 나타내는 수입니다. 시뮬레이터의 «배율» 이 −10.0 이면 상이 10 배 크고 거꾸로 섰다는 뜻입니다.
볼록 렌즈 하나에서는 물체를 초점 가까이 둘수록 상이 커집니다. 초점 거리 5 cm 렌즈 앞 6 cm 에 물체를 두면 상은 300 mm 뒤에 배율 −5.00 으로 맺힙니다.
겹현미경은 작고 센 대물렌즈와 큰 접안렌즈 두 개를 씁니다(MagLab). 전체 배율은 두 렌즈의 배율을 곱한 값이라, 5 배 대물렌즈와 10 배 접안렌즈를 함께 쓰면 50 배입니다(MagLab).
그러나 배율만 키운다고 더 자세히 보이지는 않습니다. MagLab 은 쓸모 있는 배율을 대물렌즈 개구수(NA)의 500~1000 배로 보고, 그보다 크게 키우면 상만 커지고 새로 보이는 것이 없는 «빈 배율» 이라고 부릅니다.
💡 생활 속 예시
- 할머니 돋보기를 신문에 바짝 댔다가 천천히 떼어 보면, 어느 거리에서 글자가 가장 크게 보입니다.
- 학교 과학실 현미경의 접안렌즈에 «10×», 대물렌즈에 «40×» 라고 적혀 있으면 두 수를 곱한 400 배가 그때의 전체 배율입니다.
🙅 오해 깨기오해 모음 보기
배율을 높이면 높일수록 더 작은 것까지 자세히 보인다.
MagLab 에 따르면 개구수(NA)의 1000 배쯤을 넘긴 배율은 상만 키울 뿐 새로운 모습을 더 보여 주지 못하는 «빈 배율» 입니다. 출처
누가 왜 찾았나
MagLab 은 겹현미경이 1595 년쯤 네덜란드의 차하리아스 얀선이 아버지 한스의 도움을 받아 처음 만든 것으로 «여겨진다» 고 적습니다 — 기록이 확실하지 않은 전해 오는 이야기입니다. 렌즈 둘을 겹쳐, 첫 렌즈가 키운 상을 둘째 렌즈로 한 번 더 키운다는 생각이 겹현미경의 바탕입니다.
확인된 값
- 현미경 전체 배율 = 대물렌즈 배율 × 접안렌즈 배율
- objective × eyepiece 출처
- 5 배 대물렌즈와 10 배 접안렌즈를 함께 쓰면 전체 배율
- 50 배 출처
- 쓸모 있는 배율의 아래쪽 기준 — 개구수(NA)의 500 배
- 500 × NA 출처
- 쓸모 있는 배율의 위쪽 기준 — 개구수(NA)의 1000 배
- 1000 × NA 출처
- 위쪽 기준을 넘긴 배율은 «빈 배율» — 상만 커지고 더 자세히 보이지 않는다
- empty magnification 출처
- 겹현미경(복합 현미경)은 렌즈 두 개 — 작고 센 대물렌즈와 큰 접안렌즈
- two lenses 출처
- 겹현미경을 처음 만든 것으로 «여겨지는» 사람 · 해 — 차하리아스 얀선 (아버지 한스와 함께), 1595 년쯤
- 1595 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 전자기와 양자 · 빛과 정보 통신 [12전자02-02]
- 한국 2022 · 고급 물리학 · 광학 [12고물03-01]
출처
이어서 보기
같은 단원 · 의료와 관측 기계
- 개념소리가 경계에서 되돌아오는 까닭 (음향 임피던스)
- 개념X선이 물질에 막히는 정도 (감쇠)
- 왜? 질문값싼 망원경으로 보면 왜 물체 가장자리에 무지갯빛 테두리가 생길까?
- 왜? 질문전자 현미경 사진은 왜 원래 흑백일까?
- 왜? 질문광학 현미경은 왜 렌즈를 두 개 겹쳐 쓸까?
- 왜? 질문초음파 검사 때 왜 몸에 젤을 바를까?
- 작동 원리원자간력 현미경 (AFM)
- 작동 원리자동 기상 관측 장비 (AWS)
- 작동 원리CT (컴퓨터 단층 촬영)
- 작동 원리전자 현미경
- 작동 원리내시경
- 작동 원리초음파 진단기
- 작동 원리MRI (자기 공명 영상)
- 작동 원리PET (양전자 단층 촬영)
- 작동 원리반사 망원경
- 작동 원리청진기
- 작동 원리기상 레이더
- 작동 원리X선 촬영
- 실험하운스필드의 첫 CT 영상 (1971)
- 실험레이우엔훅의 한 알 렌즈 현미경 관찰