돋보기로 보면 왜 크게 보일까요?
먼저 30초 만에 답을 알려 드릴게요.돋보기의 렌즈는 가운데가 두껍게 볼록한 모양이라서, 지나가는 빛의 방향을 안쪽으로 꺾어요. 보고 싶은 물체를 렌즈 가까이, 초점이라는 점보다 안쪽에 두면, 눈과 뇌는 꺾인 빛이 더 큰 물체에서 온 것처럼 받아들여요. 그래서 위아래는 그대로인 채 크게 보이는 거예요.
볼록한 렌즈가 빛을 꺾어요
돋보기의 렌즈는 가장자리보다 가운데가 두꺼운 볼록한 모양이에요. 빛은 렌즈에 들어갈 때와 나올 때 방향이 바뀌는데(굴절), 이 렌즈에서는 안쪽으로 꺾여요. 똑바로 나란히 들어온 빛은 렌즈 건너편의 한 점에 모여요. 이 점을 초점이라고 해요.
초점 안쪽에서 큰 상이 보여요
보고 싶은 물체를 렌즈와 초점 사이에 두어 봅시다. 물체에서 나온 빛은 렌즈에서 꺾이지만, 한 점에 모이지 않고 퍼지면서 눈에 닿아요. 눈과 뇌는 빛이 똑바로 온 것으로 여기고, 그 빛을 거꾸로 따라간 곳에 물체가 있다고 생각해요. 거기에는 실제보다 크고 위아래도 그대로인 상이 보여요. 이것을 허상이라고 하며, 빛이 실제로 그곳에 모여 있는 것은 아니에요.
눈에 가까이 대도 또렷하게
우리 눈은 너무 가까운 물체에는 초점을 맞추지 못해요. 보통의 눈이 편하게 초점을 맞출 수 있는 가장 가까운 거리는 대략 25센티미터라고 해요. 돋보기를 쓰면 그보다 가까이 물체를 두어도 또렷하게 보이기 때문에, 작은 것을 크게 볼 수 있는 거예요.
떨어뜨리면 거꾸로 보여요
물체를 초점보다 멀리 떨어뜨리면 보이는 모습이 달라져요. 상은 위아래가 거꾸로 되고, 멀리 떨어뜨릴수록 작아져요. 딱 초점 위치에 두면 상이 생기지 않아요. 돋보기로 크게 보이는 것은 물체를 렌즈 가까이에 두었을 때뿐이랍니다.
더 알고 싶다면
- 동그랗게 맺힌 물방울도 작은 돋보기처럼 작용해서, 뒤에 있는 물체를 크게 보이게 할 때가 있어요.
- 렌즈에는 가운데가 두꺼운 '볼록 렌즈'와 가운데가 얇은 '오목 렌즈'가 있어요. 돋보기에 쓰이는 것은 볼록 렌즈예요.
- 우리 눈도 빛을 꺾는 원리(굴절)를 이용해서 눈 안쪽에 빛을 모아 보고 있어요.
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돋보기로 보면 왜 크게 보일까요?
정답 보기
- 빛을 더 밝게 해서
- 빛을 안쪽으로 꺾어서
- 색을 더 진하게 해서
빛을 안쪽으로 꺾어서 가운데가 두꺼운 렌즈가 빛을 안쪽으로 꺾어서, 눈과 뇌는 빛이 더 큰 물체에서 온 것처럼 받아들입니다.
가운데가 두꺼운 렌즈가 빛을 안쪽으로 꺾어서, 눈과 뇌는 빛이 더 큰 물체에서 온 것처럼 받아들입니다.
다음 퀴즈 ›참고 자료
- Converging Lenses - Object-Image RelationsThe Physics Classroom (영어)
- Simple MagnifierHyperPhysics (Georgia State University) (영어)
- Refraction of lightScience Learning Hub (University of Waikato) (영어)
이 글은 2026-10-03 기준으로 위 자료를 확인하고 썼습니다. 연구가 진행되면 설명이 바뀔 수도 있습니다. 사진 출처는 각 사진 아래에 있습니다.
