중2 과학 빛의 반사와 평면거울 예상문제

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 울퉁불퉁한 표면도 아주 작은 부분만 보면 매끄러운 평면들이 여러 방향으로 기울어져 있는 것과 같아요.
2️⃣ 각각의 작은 면에서는 반사 법칙(입사각=반사각)이 정확히 지켜져요.
3️⃣ 하지만 작은 면들의 기울기가 제각각이라, 전체적으로 보면 반사 광선이 사방으로 흩어지는 난반사가 나타나는 거예요.

❌ 오답 노트
- ①: 각 지점에서는 입사각과 반사각이 같아요. 표면의 기울기가 다른 것이지, 반사 법칙이 깨진 게 아니에요.
- ③: 빛이 흡수되는 것이 아니라 여전히 반사돼요. 다만 방향이 여러 갈래로 나뉠 뿐이에요.
- ④: 반사는 속력과 직접 관련이 없어요. 속력 변화는 굴절에서 다루는 내용이에요.
- ⑤: 반사 법칙은 정반사든 난반사든 모든 반사에서 항상 성립해요.

💡 핵심 개념 정리
✅ 난반사: 거친 표면에서 빛이 여러 방향으로 흩어져 반사되는 현상
✅ 난반사에서도 각 지점에서는 반사 법칙이 성립함

🌟 실생활 속 과학
우리가 모든 방향에서 사물을 볼 수 있는 이유가 바로 난반사예요! 책, 벽, 옷 모두 난반사 덕분에 어느 각도에서 봐도 보이는 거랍니다. 📖

🎯 정답: 3번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 평면거울은 표면이 평평하기 때문에 빛을 모으거나 퍼뜨리지 않아요.
2️⃣ 그래서 물체의 각 점에서 나온 빛이 거울에서 반사되어도, 상의 크기가 물체와 똑같이 유지됩니다.
3️⃣ 즉, 거울 속 나의 모습은 실제 나와 똑같은 크기로 보이는 거예요.

❌ 오답 노트
- 크다/작다: 볼록거울이나 오목거울에서는 크기가 달라질 수 있지만, 평면거울은 항상 물체와 같은 크기의 상을 만들어요.
- 색깔이 달라진다: 거울은 빛을 반사만 할 뿐, 색을 바꾸지 않아요.
- 흐리게 보인다: 정반사가 잘 일어나는 매끄러운 거울이라면 상은 또렷하게 보여요.

💡 핵심 개념 정리
✅ 평면거울 상의 특징: 물체와 크기가 같음, 좌우가 바뀌어 보임, 항상 허상

🌟 실생활 속 과학
전신 거울로 옷을 입어볼 때 내 모습이 실제 키와 똑같은 크기로 보이는 이유가 바로 이것 때문이에요! 👗

🎯 정답: 3번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 정반사는 매끄러운 면에서, 난반사는 거친 면에서 일어나는 반사예요.
2️⃣ 두 반사 모두 빛이 표면에 부딪히는 '반사'라는 현상이기 때문에, 각 지점에서는 반드시 입사각 = 반사각이라는 반사 법칙이 성립해요.
3️⃣ 차이가 나는 것은 표면 전체의 매끄러움 정도이지, 반사 법칙 자체가 아니에요.

❌ 오답 노트
- ①: 난반사가 일어나는 표면(예: 종이)에서는 뚜렷한 상이 보이지 않아요.
- ②: 굴절은 빛이 다른 물질로 들어갈 때 일어나는 현상으로, 반사와는 달라요.
- ④: 난반사에서는 반사 광선이 여러 방향으로 흩어지므로 나란하지 않아요.
- ⑤: 난반사는 여러 방향으로 반사 광선이 나타나므로 틀린 설명이에요.

💡 핵심 개념 정리
✅ 정반사: 매끄러운 면, 나란한 반사 광선
✅ 난반사: 거친 면, 사방으로 흩어지는 반사 광선
✅ 공통점: 각 지점에서 반사 법칙(입사각=반사각) 성립

🌟 실생활 속 과학
거울은 정반사 때문에 우리 모습을 뚜렷하게 보여주고, 벽이나 옷은 난반사 때문에 어느 방향에서 봐도 보이는 거예요. 둘 다 '반사'라는 점은 똑같답니다! ✨

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 표면이 거울처럼 매끄러우면, 빛이 부딪히는 모든 지점에서 표면의 방향이 일정합니다.
2️⃣ 그래서 나란하게 들어온 빛(평행 광선)이 반사된 뒤에도 여전히 나란한 방향을 유지해요.
3️⃣ 이런 반사를 정반사라고 부르며, 거울이나 잔잔한 호수면에서 잘 나타납니다.

❌ 오답 노트
- 굴절: 빛이 다른 물질로 들어가면서 진행 방향이 꺾이는 현상으로, 반사와는 다른 현상이에요.
- 난반사: 울퉁불퉁한 면에서 빛이 사방으로 흩어지는 반사예요.
- 분산: 백색광이 여러 색깔의 빛으로 나뉘는 현상이에요.
- 전반사: 빛이 경계면에서 굴절하지 않고 전부 반사되는 현상으로, 정반사와는 조건이 달라요.

💡 핵심 개념 정리
✅ 정반사: 매끄러운 면 + 나란한 반사
✅ 정반사에서도 각 지점의 반사 법칙(입사각=반사각)은 그대로 성립해요.

🌟 실생활 속 과학
잔잔한 호수에 산이 거꾸로 비치는 모습, 거울에 내 얼굴이 또렷하게 보이는 것 모두 정반사 덕분이에요! 🏞️

🎯 [출제의도] 빛의 반사 법칙(입사각=반사각)을 정확히 이해하고 있는지 확인해요.

💡 [정답 해설] 빛의 반사 법칙에 따르면 '입사각 = 반사각'이에요! ✨ 입사각이 40°이므로 반사각 θ도 똑같이 40°가 돼요. 입사각과 반사각은 항상 법선을 기준으로 측정한다는 것도 꼭 기억하세요!

❌ [오답풀이]
① 20°는 40°의 절반으로, 계산 실수예요.
③ 50°는 40°와 90°를 헷갈린 값이에요.
④ 80°는 입사각의 2배로, 반사법칙을 잘못 적용한 값이에요.
⑤ 90°는 입사 광선과 반사 광선 사이 전체 각이 될 수도 있는 값이지만, 반사각 θ 자체는 아니에요. 🪞

정답: 2

🎯 정답: 3번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 상의 개수 공식은 (360° ÷ 거울 사이 각) − 1 이에요. 상의 개수가 11개이므로 식을 세우면 (360° ÷ θ) − 1 = 11 이 됩니다.
2️⃣ 양변에 1을 더하면 360° ÷ θ = 12가 돼요.
3️⃣ 따라서 θ = 360° ÷ 12 = 30°. 두 거울이 이루는 각은 30°예요.

❌ 오답 노트
- 20°, 24°: 360°를 다른 수로 나누어 계산한 경우로, 11에 1을 더하는 과정을 놓친 실수예요.
- 36°, 40°: 360° ÷ 10 또는 360° ÷ 9처럼 잘못된 나눗셈을 적용한 경우입니다.

💡 핵심 개념 정리
✅ 상의 개수 공식: (360° ÷ 거울 사이 각) − 1
✅ 공식을 거꾸로 이용하면, 상의 개수로부터 거울 사이의 각을 역으로 구할 수 있어요.

🌟 실생활 속 과학
매장의 탈의실이나 놀이공원 '거울의 방'을 설계할 때도 이 공식을 이용해서 거울을 몇 도로 배치해야 원하는 만큼 상이 많이 생기는지 계산한답니다! 🏬

🎯 정답: 5번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 잠망경은 볼록렌즈가 아니라 두 개의 평면거울을 이용해요.
2️⃣ 빛이 위쪽 거울에서 반사되어 아래로 꺾이고, 다시 아래쪽 거울에서 반사되어 눈으로 들어와요.
3️⃣ 이 과정에서 렌즈의 굴절이 아니라 거울의 반사(반사 법칙)만 이용되므로, ⑤번 설명은 틀린 내용이에요.

❌ 오답 노트
- ①: 옳은 설명이에요. 잠망경은 두 평면거울을 이용해요.
- ②: 옳은 설명이에요. 잠수함, 참호 등에서 낮은 위치에서 높은 곳을 관찰할 때 사용해요.
- ③: 옳은 설명이에요. 거울에서의 반사는 항상 반사 법칙을 따라요.
- ④: 옳은 설명이에요. 두 거울을 나란하게 배치해야 빛이 원래 방향과 나란하게 나아가며 상이 똑바로 보여요.

💡 핵심 개념 정리
✅ 잠망경의 핵심 원리: 두 개의 나란한 평면거울에서의 반사(굴절 아님!)
✅ 낮은 곳에서 높은 곳, 혹은 장애물 너머를 안전하게 관찰할 수 있게 해줌

🌟 실생활 속 과학
잠망경은 잠수함뿐 아니라 전쟁 중 참호 속 군인들이 적진을 살필 때도 사용되었어요. 두 개의 거울만으로 시야를 바꿀 수 있다는 게 신기하지 않나요? 🔭