여기까지는, 구면 거울 가까이에 놓여있는 단일 점 물체의 결상에 대하여 생각해 보았다. 많은 점 물체들로 구성된 더욱 복잡한 물체의 경우에는 어떻 게 될까? 한 가지 추측할 수 있는 것은 물체를 단순히 각각의 점으로 분리하 여 상을 재구성하는 것이다. 물체를 전체적으로 보게 되면 원래 물체보다 확 대된 상인가 축소된 상인가를 알 수 있다. 다음에는 배윤 m 의 개념을 도입 하자. 먼저 몇 개의 점으로 구성된 물체를 가정한다. 물체 선분의 한쪽 끝을 통하여 광축이 지나고 물체 선분은 이것에 수직이라고 하자. 앞에서는 광축 위에 있는 상의 위치를 결정했는데 여기서는 크기를 갖고 있는 물체에 대한 상의 높이를 어떻게 구하는지를 생각해 보자. 상점을 구하는 일반적 규칙을 비축(off-axis) 물체에 대하여 적..

곡면 경계에서는 원래 물체와 비교할 때 이그러(변형된)지고 확대된(또는 축소된)상이 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 또한 공간 내에서의 위치와 방위가 다르게 될 수 있기 때문에 곡면 경계면에 의한 결상은 더욱 복잡해진다. 그 러나 이러한 차이는 또한 곡면 경계를 더욱 홍미롭게 한다! 사실, 렌즈와 같은 아주중요한 기초광학 소자들은 보통의 경우 구와 같은 곡률의 경계면을 이루고 있음을 보게 될 것이다. 먼저 볼록 구면형태의 반사 경계면에 의해 만들어 지는 단일 점 물체 0의 상점 I를 생각해 보자. 이 경우에는 일반적 규칙을 적용하여 상점을 구할 수 있다: (1) 물체 점으로부터 2개의 광선들을 추적한다. (i) 하나는 곡면경계면에 수직이고, (ii) 다른 하나는 곡면경계면에 대한 입사각 θ 가 작다(근축광..

여러 형태의 프리즘들에서 반사와 굴절을 사용하여 광학계에서 원하는 방향 으로 상을 재배위(reorient)할 수 있다. 몇 가지 예들을 보자. A. 직각 프리즘(Right Angle Prism) : 이 경우 프리즘은 거울처럼 사용된다. 만일 프리즘의 굴절률이 충분히 크다 면, 프리즘이 반사율 100%인 거울처럼 작용하는 전반사(Total Internal Reflection -TIR)를 일으킬 수 있다. 이렇게 되려면 프리즘의 굴절률은 얼마 이어야 하겠는가? 45도의 입사각이 임계각 θ c가 되려면 임계각은 θc = arcsin(1/n) 이다. 따라서. n > 1 / sin(45) 또는 n > root(2) = 1.414 이다. Dove 프리즘 : 이 프리즘은 광축을 바꾸지 않고 간은 광축 위에서 상을 "..

물체가 평면 굴절면 근처에 놓여 있을 때 형성된 상에 대하여 생각해 보 자. 거울(반사)경계에서처럼 먼 단일 점광원 물체 O를 고려해 보자. 아래 그림에서 상의 위치에 대하여 일반적 규칙을 적용하면 : (1) 점 O로부터의 광선들을 추적하고, (2) Snell의 법칙을 적용하고, (3) 광선들이나 광선의 연장선들이 교차한 점들을 찾는다. 그림에서 보는바와 같이 여기서는 공통 교차점이 없음을 보게 되는데, 이는 실제 상이 그곳에 없음을 의미한다. 만일 2개의 광선만을 추적하게 되면 어리석게도 그곳에 상점이 있을 것으로 생각하게 된다. 그러나 2개 이상의 광선들이 교차하는 점도 없고 실제 상점은 그곳에 없다. 단지 "Image blur(불 분명한 상)”이 있거나, 또는 다중 교차점들이 발생된 영역이 있게 된..

자유공간에 있는 점광원(Point source)은 점광원으로부터 모든 방향으로 퍼져나가는 광선들을 만들게 되는데 공간 내에서 광선의 교차점을 관찰함으 로써 실제의 광원 점을 구할 수 있다. 만일 거울이나 경계가 있게 되면, 광 선은 공간내의 한 점이나 추가적인 점들에서 교차되거나 교차된 것으로 보이 게 된다. 그러한 교차점을 상점(image point)이라고 부른다. 상점(image Point)： 단일 광원이나 물체로부터 나은 여러 광선들이 공간 내 한 점에서 교차된 점이다. 만일 빛이 교차점에 실제 존재하는 경우에는 상점은 실상이 되며 만일 그곳에 빛이 없다면 허상이 된다. 교차한 허 광선들은 단순히 실 광선들의 연정에 불과하다. 상점의 정의를 사용하고 위에 있는 간단한 예를 보면, 특별한 광원 점들과..