반사 망원경
Reflecting telescope
큰 망원경은 왜 렌즈 대신 커다란 거울로 별빛을 모을까요?
무슨 일이 일어났나
반사 망원경은 오목 거울로 빛을 모아 상을 맺습니다. 뉴턴은 1668 년 첫 반사 망원경을 만들었는데(왕립 학회), 거짓 색을 내는 렌즈 대신 오목 거울로 빛을 모았습니다(영국 과학 박물관).
오목 거울은 멀리서 온 빛을 초점 가까이에 모읍니다. 시뮬레이터에서 초점 거리 0.5 m 거울 앞 2 m 에 물체를 두면 상은 667 mm 에 맺히고, 초점 거리를 0.1 m 로 줄이면 상이 초점 바로 곁인 105 mm 에 맺힙니다.
거울은 넓을수록 빛을 많이 모읍니다(NASA). 허블 우주 망원경의 거울은 지름 2.4 m 이고, 제임스 웹 우주 망원경의 주 거울은 지름 6.5 m 로 육각형 조각 18 개를 이어 만들었습니다(NASA).
웹의 거울에는 금을 100 nm 두께로 입혔습니다(NASA). 거울은 앞면에서 빛을 되비치므로 렌즈처럼 빛이 유리 속을 지나며 색마다 갈라지지 않습니다.
📸 진짜 모습
불러오는 중…📸 사진극저온 시험실에서 꺼내고 있는 제임스 웹 우주 망원경의 육각형 거울 조각 여섯 개입니다.
출처: NASA/MSFC/Emmett Given · 퍼블릭 도메인 · NASA 그림 창고 원본 ↗
💡 생활 속 예시
- 숟가락의 오목한 안쪽에 얼굴을 비추면 조금 떨어졌을 때 얼굴이 거꾸로 작게 보이는데, 오목 거울이 상을 맺는 모습입니다.
- 손전등 속 오목한 반사판은 망원경과 거꾸로, 초점에 놓인 전구 빛을 앞으로 곧게 모아 내보냅니다.
어떤 부품이 무엇을 하나
- 주 거울 (오목 거울) — 멀리서 온 빛을 한 점 가까이 모읍니다.
- 부 거울 — 모인 빛을 옆이나 뒤로 꺾어 관측하는 자리로 보냅니다.
- 접안렌즈 · 카메라 — 모인 상을 키워 보거나 기록합니다.
- 경통 · 받침 — 거울들의 자리를 지키고 별을 따라 방향을 돌립니다.
- 별빛이 경통으로 들어와 주 거울에 닿습니다.
- 오목한 주 거울이 빛을 초점 쪽으로 되비쳐 모읍니다.
- 부 거울이 모인 빛을 관측하는 자리로 꺾어 보냅니다.
- 접안렌즈나 카메라가 상을 키워 보거나 찍습니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 과학(중학교) · 빛과 파동 [9과10-02]
- 한국 2022 · 고급 물리학 · 광학 [12고물03-01]
출처
이어서 보기
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