쌍안경
Binoculars
쌍안경은 왜 길쭉한 망원경과 달리 짧고 통통하며, 안에 프리즘이 들어 있을까요?
무슨 일이 일어났나
쌍안경은 앞의 대물렌즈가 먼 물체의 상을 만들고 뒤의 접안렌즈로 그 상을 크게 보는 망원경 두 개를 나란히 붙인 것입니다.
렌즈 둘만 쓰면 상이 위아래 · 좌우가 뒤집혀 보여서, 그 사이에 프리즘을 넣어 빛을 되접으며 상을 바로 세웁니다.
FSU 자기장 연구소에 따르면 포로 프리즘 안에서 빛은 두 번 내부 반사되어 180° 방향을 바꿔 나오고, 이그나치오 포로는 이 바로세움 장치를 1854 년 프랑스와 영국에 특허 냈습니다.
프리즘 빗면에는 거울 칠이 없어도 빛이 45° 로 닿으면 모두 반사(전반사)되는데, 엔진으로 셈하면 크라운 유리(굴절률 1.52)의 임계각은 41.1° 로 45° 보다 작습니다.
빛길을 두 번 접기 때문에 렌즈 사이 거리는 길게 두면서도 몸통은 짧게 만들 수 있습니다.
💡 생활 속 예시
- 야구장 관중석이나 공연장에서 쌍안경을 들면 멀리 있는 선수 얼굴이 바로 선 채 크게 보입니다.
- 과학실의 직각 프리즘을 눈앞에 비스듬히 들면, 칠도 안 한 유리 빗면이 거울처럼 다른 쪽 풍경을 비춥니다.
어떤 부품이 무엇을 하나
- 대물렌즈 — 앞쪽 큰 렌즈로, 먼 물체에서 온 빛을 모아 상을 만듭니다.
- 포로 프리즘 두 개 — 빛을 두 번씩 전반사해 되접으며, 뒤집힌 상을 바로 세웁니다.
- 접안렌즈 — 프리즘을 지난 상을 눈 가까이에서 크게 보여 줍니다.
- 경첩 · 초점 바퀴 — 두 통 사이를 눈 간격에 맞추고, 초점을 또렷하게 맞춥니다.
- 먼 물체에서 온 빛이 대물렌즈를 지나 모이기 시작합니다.
- 빛이 첫째 프리즘 빗면에 45° 로 닿아 전반사되고, 다른 빗면에서 한 번 더 반사되어 되돌아 나옵니다.
- 둘째 프리즘이 빛을 다시 두 번 반사해 상의 위아래 · 좌우를 바로잡습니다.
- 바로 선 상을 접안렌즈가 크게 보여 줍니다.
- 두 통을 경첩으로 접어 두 눈 간격에 맞추고 초점 바퀴로 또렷하게 맞춥니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 고급 물리학 · 광학 [12고물03-01]
- 한국 2022 · 전자기와 양자 · 빛과 정보 통신 [12전자02-02]
출처
이어서 보기
같은 단원 · 빛의 반사와 굴절
- 개념오목 거울과 볼록 거울
- 개념볼록 렌즈와 오목 렌즈
- 개념눈이 초점을 맞추는 법 (눈의 조절)
- 개념빛의 반사 (반사 법칙)
- 개념빛의 직진
- 개념평면거울의 상
- 개념실상과 허상
- 개념빛의 굴절 (스넬 법칙)
- 개념정반사와 난반사
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