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광학10

[광학] 자연 속의 광학 현상들 빛의 기본적인 성질이나 빛과 물질 간의 상호작용을 통해 발생하는 다양한 광학 현상들은 자연 속에서 많이 발견할 수 있다. 이러한 다양한 현상들은 우리 인간의 호기심을 자극하고, 과학적인 탐구가 발전하게 된 계기가 되기도 하였다. 대표적으로 자연 속에서 관찰할 수 있는 다양한 광학 현상과 그 원리에 대해서 간단히 알아보도록 하겠다. 먼저 첫 번째 광학 현상은 '무지개'이다. 무지개는 햇빛이 공기 중에 있는 물방울과 접촉하게 되면서 빛이 굴절, 반사, 그리고 분산되며 발생하는 자연 현상이다. 햇빛이 물방울에 들어가게 되면 파장에 따라서 각기 다른 각도로 '굴절'되고, 이러한 과정에서 빛은 물방울 내에서 '반사' 및 다시 굴절하여 빛이 외부로 다시 나올 때 각 파장이 분리되는 분산 과정을 거쳐 우리 눈에 보이.. 2024. 11. 14.
[광학] 렌즈와 안경의 발전사 렌즈와 안경의 발전은 광학 기술이 더욱 빠르게 발전됨과 더불어 우리 인류가 시력을 보완하고, 다양한 시각적인 문제를 해결하기 위해서 시도해 온 매우 흥미로운 역사 중 하나이다. 단순히 렌즈와 안경은 그의 존재가 도구 이상의 의미를 가지며, 오늘날 현대에 이르기까지 과학과 예술 또 기술 혁신을 통해서 꾸준히 발전해 왔다. 이러한 렌즈의 기원은 고대 그리스와 로마까지 거슬러 올라가 시작된다. 그리스의 철학자였던 아리스토텔레스와 플리니우스는 빛이 물체를 통해서 왜곡되어 보이는 현상, 오늘날 '굴절' 현상을 설명하려고 했으며 이 두 철학자는 물의 굴절 효과에 대해 언급하기도 했다. 로마 시대에는 '니미아 렌즈'라 하는 유리로 된 볼록 렌즈가 문자, 문서와 같은 글자를 확대하기 위한 용도로 사용되었다는 기록이 있.. 2024. 11. 14.
[광학] 광학의 세부 분야 : 기하광학, 파동광학, 양자광학, 분광학 물리학 중 빛의 거동과 특성을 연구하는 학문인 광학은 기하광학, 파동광학, 양자광학 그리고 분광학 등 다양한 세부적인 분야로 나뉜다. 이 중에서 기하광학은 빛의 진행을 아주 작은 "입자"의 개념으로 보고, 이 작은 입자 운동의 궤적을 "광선"으로 나타낸다. 광선의 진행을 직진 법칙, 반사 법칙, 굴절 법칙 이 3가지 기본 법칙을 기본으로 하여 광학의 전반적인 현상을 이해하는 학문 분야이다. 따라서 빛을 "입자"라는 관점에 둔, 입자성에 바탕을 두고 진공과 매질 속에서 빛이 이동하는(통과하거나 투과하는) 경로에 관심을 두고 기술하는 분야를 일컫는다. 광선의 경로는 직선 또는 곡선으로 나타낼 수 있으며, 이를 기술하거나 분석하기 위해서는 기하학의 기본 개념과 법칙을 바탕으로 하기 때문에 기하광학이라고 하는 .. 2024. 11. 4.
[광학] 빛의 특성을 연구하는 학문, 광학(Optics)의 역사 광학(Optics)이라는 단어는 고대 그리스어에서 유래한 말로, '외양'이라는 뜻을 가지고 있다. 광학은 물리학 중에서도 빛의 거동과 특성을 연구하는 분야이다. 이 중에는 빛과 물질의 상호 작용, 그리고 이를 검출하기 위한 장치의 구성도 함께 포함된다. 인류 문명의 초기부터 빛은 물리학뿐만 아니라 철학, 의학, 신학 등 여러 학문에 걸쳐서 언급되며, 연구되었다.  기원전 700년경, 고대 이집트인들과 메소포타미아인들은 광택이 나는 석영 결정으로 님루드 렌즈를 만들어냈고, 고대 로마인과 그리스인들은 유리 구체 내에 물을 채워 렌즈를 만들어냈다. 고대 그리스와 인도 철학자들은 빛과 시각의 이론을 발전시켜 냈으며, 뒤이어 그레코-로만 문화에서 '기하 광학'이 발전되기도 했다. 중세 이슬람의 과학자인 알 하이 .. 2024. 11. 4.