물방울 돋보기 실험
Water-drop magnifier
물 한 방울로 정말 글씨를 크게 볼 수 있을까요?
무슨 일이 일어났나
물은 굴절률이 1.333 으로 공기보다 커서, 둥글게 부푼 물방울은 가운데가 두꺼운 볼록 렌즈처럼 빛을 모읍니다.
글씨를 물방울의 초점보다 가까이 두고 보면 돋보기처럼 바로 선 큰 허상이 보입니다.
시뮬레이터에서 초점 거리를 2 cm 로 두고 글씨를 1.5 cm 떨어뜨리면 배율 4.00, 1 cm 면 2.00 입니다 — 진짜 물방울의 초점 거리는 방울 모양에 따라 달라집니다.
💡 생활 속 예시
- 비 갠 뒤 나뭇잎 위 동그란 물방울 속에서 잎맥이 크게 보입니다.
- 식탁 유리 위에 흘린 물방울 아래로 식탁보 무늬가 커다랗게 보입니다.
🧪 해 보기
- 신문이나 책 글씨 위에 투명한 비닐 랩을 팽팽하게 덮습니다
- 빨대나 숟가락 끝으로 랩 위에 물을 한 방울 떨어뜨립니다
- 물방울 아래 글씨가 둘레 글씨보다 얼마나 커 보이는지 견줍니다
- 물방울 크기를 바꿔 가며 어느 방울이 더 크게 보여 주는지 찾아봅니다
- ⚠️ 어린이는 어른과 함께하고, 물은 작은 그릇에 조금만 덜어 씁니다
- ⚠️ 폰 화면이나 노트북 같은 전기 제품 위에는 물방울을 떨어뜨리지 않습니다
- ⚠️ 물방울 렌즈로 해를 보거나 햇빛을 한 점에 모으지 않습니다
누가 왜 찾았나
네덜란드 델프트의 안톤 판 레이우엔훅(1632–1723)은 손수 간 아주 작은 양볼록 렌즈 한 알을 두 판 사이에 끼운 현미경을 만들었습니다. 렌즈 한 알로 70 배에서 250 배 넘게 키워 보며, 이빨에서 긁어낸 것을 살피다 세균을 발견했습니다. 작고 둥근 렌즈 하나가 얼마나 크게 보여 줄 수 있는지 보인 사람입니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 과학(초등) · 빛의 성질 [6과02-03]
- 한국 2022 · 과학(중학교) · 빛과 파동 [9과10-02]
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
- 개념렌즈가 상을 맺는 자리 (렌즈 방정식)
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