구경조리개, 입사동, 사출동 연습문제

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구경조리개, 입사동, 사출동 연습문제

 직경이 5 cm이고 초점거리가 15 cm인 두 렌즈가 거리 10 cm로 분리되어 있다.

(a) 대략적인 축척으로 광학계를 간단하게 그리고 각 렌즈 에 대한 초점의 위치를 표시하라.

(2)

(b) 첫 번째 렌즈가 광학계를 통해 전달되는 빛의 양을 조 절하는 역할을 할 수 있는 광축 상의 물체위치의 범위는?

(c) 두 번째 렌즈가 광학계를 통해 전달되는 빛의 양을 조 절하는 역할을 할 수 있는 광축 상의 물체위치의 범위는 ?

(3)

연습문제

 직경이 5 cm인 구경이 초점거리가 12 cm이고 직경이 10 cm인 렌즈의 왼쪽 15 cm에 있으며, 각 구성 요소들 의 중심은 광축에 있다.

(a) 구경의 왼쪽 6 cm인 곳에 물체가 있다면 구경조리개 역할을 하는 구성요소는?

(b) 입사동과 출사동의 위치는?

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연습문제

 위 문제와 같이 구경과 렌즈가 배열되어 있고 물체가구 경의 왼쪽 24cm에 있다.

(a) 구경 조리개 역할을 하는 구성 요소는?

(b) 입사동의 위치와 크기는?

(c) 출사동의 위치와 크기는?

(5)

연습문제

 직경이 5 cm인 구경이 초점거리가 12cm이고 직경이 10 cm인 (+) 렌즈의 오른쪽 8 cm에 있다.

(a) 렌즈 왼쪽 6 cm인 곳에 물체가 있다면 구경조리개 역할을 하는 구성요소는?

(b) 입사동의 위치와 크기는?

(c) 출사동의 위치와 크기는?

(6)

연습문제

 위 문제와 유사한 광학계가 다음과 같이 있다. 초점거리 가12 cm이고 직경이 5cm인 렌즈 앞 12cm인 곳에 물체 가 있다. 그리고 직경이 6cm인 구경이 렌즈의 오른쪽 8 cm인 곳에 있다.

(a) 구경조리개 역할을 하는 구성 요소는?

(b) 입사동의 위치와 크기는?

(c) 출사동의 위치와 크기는?

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연습문제

 위 문제(5쪽)에서 주어진 광학계와 함께 구경조리개, 입 사동 그리고 출사동의 크기와 위치를 대략적인 추척으로 그려라.

(a) 렌즈 왼쪽 6cm에 크기가 2cm인 물체가 있다면 상의위 치, 크기, 그리고 방향은?

(8)

(b) 광선 추적 방법으로 상의 위치를 구하여 (a)의 해를 확 인하라.

(c) 광축 상의 물체로부터 출발하여 광학계를 통과하는 광 선원추의 입체각을 구하라.

(9)

연습문제

 직경이 2cm인 구경조리개와 초점거리가 5cm이고 직경 이 5cm인 얇은 볼록렌즈로 구성된 광학 계의 광 축으로 부터 높이 2cm인 물체가 있다. 이 때 물체가 렌즈 전방 10cm에 있고, 구경조리개가 렌즈 전방 2cm에 있다. 입 사동, 출사동, 그리고 상의 위치와 크기를 구하라. 물체 상단에서 공액 상점까지 광학계를 통해 진행하는 주광 선과 두 가장자리 광선을 그려라.

(10)

연습문제

 크기가 4cm인 물체, 크기가 2cm인 구경조리개, 그리고 초점거리가 6cm이고 직경이 5cm인 얇은 렌즈로 구성된 광학계에 대하여 문제8-7을 다시 풀어라. 이 때 물체가 렌즈전방14 cm에 있고, 구경조리개가 렌즈 후방 2.5cm 에 있다.

(11)

연습문제

 크기가 2cm인 물체, 크기가 2cm인 구경조리개, 그리고 초점거리가 6cm이고 직경이 5cm인 얇은 렌즈로 구성된 광학계에 대하여 문제8-7을 다시 풀어라. 이 때 물체가 렌즈 전방 14cm에 있고, 구경조리개가 렌즈 전방 4cm에 있다.

(12)

연습문제

 광학계가 (왼쪽에서부터 오른쪽으로) 광 축에 중심이 있 는 다음의 구성요소로 되어있다.

물체면

물체 면으로부터 30 cm인 곳에 얇은 렌즈

L

1

L

1로부터 15cm인 곳에 구경 A

A로부터 10cm인 곳에

L

2 상면

렌즈

L

1은 초점거리가 10cm이고 직경이 6cm, 렌즈

L

2 는 초점거리가 5cm이고 직경이 6cm, 구경 A는 직경 이 2cm이고 원형이다.

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(a) 광학계를 대략적인 축척으로 그려라.

(b) 상면의 위치는?

(c) 구경조리개와 입사동의 위치는?

(d) 출사동의 위치는?

(e) 시야조리개, 입사창, 그리고 출사창의 위치는?

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연습문제

 다음과 같은 특성을 갖는 전형적인 눈을 고려하자.

각막 면의 반경

R

C = 7.8mm

수정체 전면의 반경

R

AL = 10.0 mm 수정체 후면의 반경

R

PL =- 6.0 mm 방수의 굴절률

n

A = 1.336

수정체의 평균 굴절률

n

L = 1.413 초자체의 굴절률

n

V = 1.336

각막에서 수정체 전면까지 거리= 3.6 mm 수정체 전면에서 후면까지 거리= 3.6 mm 각막에서 망막까지 거리= 24.17 mm

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 모든 곡률반경은 광축을 따라 곡률중심으로부터 측정되 었으며, 모든 거리는 동일한 광축을 따라 측정되었다. 각 막은 하나의 면으로 되어 있고 실제 눈의 동공, 즉 구경 조리개는 수정체 전면에 접하고 있다고 가정하자

(a) (옆에서 본) 눈의 수직 단면 모양을 그리고 위에서 주어진 모든 기관과 그 크기를 표시하라.

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(b) 구경조리개 (실제동공)에 대한 입사동의 상대적인 위치 를 구하고 실제 동공보다 큰지 작은지 말하라.

(c) 출사동에 대하여 문제 (b)를 다시 풀어라.

수치

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참조

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