Pierre de Fermat는 17세기에 프랑스에 살던 수학자인데, "nature is economical"과 같은 견해를 갖고 있었다. 그의 철학의 결과로써 1657년에 다음과 같은 공리를 주장했다. Femat의 최소 시간의 원리 (Ferma 's PrincipIe of Least Time): 빛은 두 점 사이를 이동할 때 최소시간이 걸리는 경로를 택하여 이동한다. 균일매질(빛의 속도가 일정하게 유지되는)에서 최소시간과 최단경로가 동 일하므로 반사의 법칙을 유도 하는 데에 Hero의 원리가 잘 적용되었던 것처 럼 Fermat의 원리를 사용해서도 반사의 법칙을 유도할 수 있다. 물론 Fermat 의 원리를 사용하면 굴절의 법칙도 유도할 수 있다. 굴절률이 다른 분리된 두 매질 사이의 경계를 가로질러 광..

광학계의 시야(Field of view: FOV)는 시야조리개(Field stop: FS)과 구경조리개(Aperture stop:AS)이라 불리는 광학계 내에 있는 두 가지 개구에 의존한다. 구경조리개은 물체의 각각의 점으로부터 광학계를 통해 투과될 수 있는 광량을 제어한다. 시야조리개은 시야각의 범위(크기)를 결정한다. 카메라에서 우리가 흔히 말하는 조리개는 구경조리개이고 필름의 틀은 시야조리개라고 보면 된다. 평면거울의 시야각의 범위(크기)를 구하기 위하여 아래의 그림과 같이 UV크기의 조리개직경을 갖는 평면거울과 E'에 중심이 있는 조리개직경 S'T'를 갖는 눈으로 구성된 광학계를 생각해 보자. M을 지나는 수직면은 물체 면이다. 여기서 눈은 구경조리 개, 그리고 거울은 시야조리개 이라고 가정한다...

두개의 평면거울들의 한쪽 모서리들이 사이각을 이루고 있어 한쪽 거울 면에 입사된 광선은 다른 쪽 거울 면에 입사된 후 다시 반사되어 편향각을 가지고 진행한다. 위 그림은 거울들의 모서리 부분들에 수직인 단면들에서 광선의 경로를 보여준다. 좌측에서 입사된 광선은 사선의 거울에 반사되고 다시 하단의 거울에 입사된 후 다시 반사되어 사선거울과 평행한 각도로 향한다. 반사되어 나가는 광선은 중간 지점에서 입사된 광선과 교차된다. 이때 편향각을 구할 수 있고, 이는 입사광선의 경로선분과 나가는 광선의 경로선분의 사이 각으로 주어진다.

두개의 평면거울들의 한쪽 모서리들이 사이 각 양로 각을 이루고 있어 한쪽 거울 면에 입사된 광선은 다른 쪽 거울 면에 입사된 후 다시 반사되어 편향 각을 갖고 진행되어 나간다. 그림에는 거울들의 모서리 부분들에 수직 인 단면들에서 광선의 경로를 보여준다. 하단의 거울과 평행하게 입사된 광선은 반사되어 또 다른 거울에 입사된 후 다시 반사된다. 최종적으로 반사되어어 밖으로 나가는 광선은 최초 입사 광선과 교차된다. 편향각은 입사광선의 경로선분과 나가는 광선의 경로선분 사이 각으로 주어진다. 8 = 2"(

빛을 반사하는 거울들에는 평면거울, 포물면거울, 타원면거울, 구면거울 등 이 있는데 이들 거울 면에 입사된 광선들은 반사의 법칙에 따라 반사된다. 방향이 서로 다른 무수히 많은 광선들이 거울 앞 에 있는 점광원, P1으로 부터 나온다고 가정해보자. 방향이 다른 이 광 선들이 거울 면에 도달 하면 각각의 도달점에 세운 가상의 수직선 에 대하여 서로 다른 입사각을 갖게 되므로 각각의 반사각이 서로 다르게 되고, 마치 거울 뒤의 P2에서 나온 것처럼 반사 되어 진행된다. P2는 P1의 상이다. 평면거울의 상은 물체와 크기가 같고 좌우가 반전된다. 그림의 P2점 에는 실제 광원 역할을 하는 물체가 있는 것이 아니므로 상은 허상이 된다. 실제적인 경우에서는 거울 면이나 경계면에서의 빛의 반사는 다음의 2가지 이유..