중2 과학 빛의 굴절과 볼록·오목렌즈 예상문제

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 빛은 진공에서 가장 빠르고, 공기·물·유리 등 매질을 통과할 때는 속력이 느려져요.
2️⃣ 빛이 비스듬히 경계면에 들어갈 때, 매질이 바뀌면서 속력이 달라지기 때문에 진행 방향이 꺾여요.
3️⃣ 즉 굴절의 근본 원인은 매질마다 빛의 속력이 다르기 때문이에요.

❌ 오답 노트
1, 3, 4, 5번은 굴절의 직접적인 원인이 아니에요. 색깔 변화는 분산, 밝기 변화는 흡수·반사와 관련 있어요.

💡 핵심 개념 정리
매질의 종류가 바뀌면 빛의 속력이 변하고, 이 속력 변화가 굴절을 일으킨다.

🌟 실생활 속 과학
물안경을 쓰고 물속을 보면 물 밖에서 보는 것과 다르게 보이는 것도 공기와 물에서 빛의 속력이 다르기 때문이에요.

🎯 정답: 4번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 볼록렌즈는 가운데가 두껍고 가장자리로 갈수록 얇아지는 렌즈예요.
2️⃣ 렌즈를 지난 평행 광선은 굴절하여 한 점, 즉 초점에 모여요. 이렇게 빛을 모으는 성질을 수렴이라고 해요.
3️⃣ 그런데 볼록렌즈는 물체의 위치(초점 안쪽, 2F 지점, 2F 바깥쪽)에 따라 실상이 생기기도 하고, 확대된 허상이 생기기도 해요. 즉 '항상' 작은 허상만 생긴다는 것은 틀린 설명이에요.

❌ 오답 노트
1, 2, 3, 5번은 모두 볼록렌즈의 옳은 특징이에요.

💡 핵심 개념 정리
볼록렌즈는 빛을 모으는(수렴) 렌즈로, 물체의 위치에 따라 실상 또는 허상이 다양하게 생긴다.

🌟 실생활 속 과학
카메라, 사진기, 돋보기, 안경(원시 교정) 등 우리 생활 곳곳에서 볼록렌즈가 쓰이고 있어요.

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 돋보기로 글씨나 물체를 볼 때는 렌즈를 물체 가까이(초점 안쪽)에 대고 봐요.
2️⃣ 이때 렌즈를 통과한 빛은 퍼져 나가고, 우리 눈은 그 빛이 물체보다 더 큰 위치에서 나온 것처럼 인식해요. 이렇게 만들어지는 상이 확대된 정립 허상이에요.
3️⃣ 이 허상은 스크린에 맺히지 않고 눈으로만 볼 수 있는 상이에요.

❌ 오답 노트
1, 3, 4번은 물체가 초점 바깥에 있을 때(실상)의 상황이라 돋보기와는 달라요. 5번은 오목렌즈에 대한 설명으로 틀려요.

💡 핵심 개념 정리
돋보기는 볼록렌즈의 초점 안쪽에 물체를 놓아 확대된 정립 허상을 만드는 원리를 이용한다.

🌟 실생활 속 과학
우표의 작은 글씨나 곤충의 미세한 다리 구조를 볼 때 돋보기를 사용하면 훨씬 크고 선명하게 볼 수 있어요.

🎯 [출제의도] 볼록렌즈에서 물체의 위치(2F 바깥)에 따른 상의 특징(실상/허상, 도립/정립, 확대/축소)을 이해하고 있는지 확인해요.

💡 [정답 해설] 물체를 볼록렌즈의 2F보다 더 먼 곳에 놓으면, 렌즈 반대쪽의 F와 2F 사이에 '실물보다 작고 거꾸로 된(도립) 실상'이 생겨요! 🔍 이 원리는 카메라에서 실제로 사용돼요. 카메라 렌즈 안쪽 필름(또는 센서)에 작고 거꾸로 된 상이 맺히는 거예요.

❌ [오답풀이]
① 크고 똑바른 정립 허상은 물체를 초점(F) 안쪽에 놓았을 때(돋보기처럼 사용할 때) 생겨요.
③ 크기가 같은 상은 물체가 정확히 2F에 있을 때 생겨요.
④ 볼록렌즈는 빛을 모아주므로 2F 바깥에 물체가 있어도 상은 만들어져요.
⑤ 실상은 렌즈를 사이에 두고 물체의 반대쪽에 생겨요. 📷

정답: 2

🎯 정답: 5번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 실상은 렌즈를 통과한 빛이 실제로 한 점에 모여서 만들어지는 상이에요. 그래서 스크린이나 종이를 대면 상이 맺혀 보여요.
2️⃣ 허상은 빛이 실제로 모이지 않지만, 굴절된 빛을 반대 방향으로 연장했을 때 만나는 가상의 점에서 상이 보이는 것처럼 느껴지는 상이에요. 스크린에는 맺히지 않고 눈으로 렌즈를 통해 봐야만 보여요.
3️⃣ 볼록렌즈에서 생기는 실상은 대부분 상하좌우가 뒤집힌 도립상이에요.
4️⃣ 하지만 상의 크기는 물체의 위치에 따라 실물보다 크거나 작을 수 있어요(2F 지점에서는 같은 크기, 2F 바깥에서는 더 작은 실상도 생겨요). 따라서 '항상 크다'는 설명은 틀려요.

❌ 오답 노트
1, 2, 3, 4번은 모두 옳은 설명이에요.

💡 핵심 개념 정리
실상: 빛이 실제로 모여 스크린에 맺히는 상 / 허상: 빛의 연장선이 만나 눈으로만 관찰 가능한 상. 크기는 상황에 따라 다르다.

🌟 실생활 속 과학
사진관에서 사진을 찍을 때는 실상을 필름(또는 센서)에 맺히게 하는 것이고, 거울이나 돋보기로 내 모습이나 작은 글씨를 볼 때는 대부분 허상을 보는 거예요.