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영상으로 보는 과학실험입니다.

도전! 카메라 만들기

1. 실험 목적
빛남이는 책을 읽다가 옛날 사람들이 사방이 막힌 방에 작은 구멍을 뚫어 바깥 풍경이 방안의 벽에 비치면, 그 풍경 위에 그림을 그렸다는 사실을 알게 되었다. 게다가 그런 원리를 이용해 처음 사진기가 만들어지던 때에는 작은 구멍만으로 빛을 모아, 사물을 모습을 카메라에 담을 수 있었다고 하는데...
게다가 현재 우리가 사용하는 볼록렌즈가 들어간 카메라는 우리가 눈으로 세상을 볼 수 있는 와 비슷하다고 하니, 렌즈를 이용한 놀이를 해보고, 간단한 사진기를 만들어 그 원리를 알아보면 어떨까?






2. 실험준비물
간이 사진기 평면도(바늘구멍 사진기 겉 상자, 필름 없는 사진기 겉 상자, 속 상자로 구성), 돋보기, 풀, 테이프, 볼록렌즈 지름 3cm, 실 핀 또는 바늘(2인 1조), 기름종이 5cm× 5cm



3. 실험방법
첫째, 바늘구멍 사진기 만들기
① 검은 도화지의 간이 사진기 평면도를 뜯어낸다
② 뜯어낸 간이 사진기 평면도에서 뚜껑이 있는 겉 상자 평면도 중 둥근 구멍이 없는 바늘구멍 사진기의 겉 상자 뚜껑 부위에 바늘이나 실 핀을 이용해 작은 구멍을 뚫는다
③ 겉 상자와 뚜껑이 없는 속 상자 평면도의 접는 선을 접고, 양쪽 끝을 붙여 사각기둥 형태로 만든다. 이 때, 풀과 테이프를 적절히 사용하여 상자의 틈으로 빛이 새지 않도록 조심한다
④ 속상자의 뚫린 양쪽 면 중 한곳에 기름종이를 붙인다
⑤ 각각의 겉 상자에 기름종이를 붙인 면이 안쪽이 되도록 바늘구멍 사진기에 속 상자를 완전히 밀어 넣은 후, 형광등이나 자연풍경 등을 관찰한다




둘째, 필름 없는 사진기 만들기
① 뜯어낸 간이사진기 평면도에서 둥근 렌즈 구멍이 있는 겉 상자의 안쪽에 볼록렌즈를 붙인다
② 평면도의 접는 선을 접고, 상자의 양쪽 끝 붙이는 곳을 풀과 테이프를 이용하여 붙인다
③ 필름 없는 사진기의 겉 상자에 미리 만들어 놓은 속 상자를 완전히 밀어 넣고, 멀리 있는 물체를 보면서 속 상자를 서서히 당기면서 초점을 맞추며 관찰한다
④ 멀리 있는 물체와 가까이 있는 물체를 보면서 보이는 것을 관찰해보고, 속상자의 안쪽에 있는 기름종이에 비친 사물의 모습을 비교해 보자 

 



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4. 실험 속 과학 원리
- 바늘구멍 사진기와 필름 없는 사진기
바늘구멍 사진기는 스스로 빛을 내지 않는 관찰하기 어렵습니다. 왜 그럴까요? 볼록렌즈는 빛을 모아주는 역할을 합니다. 즉, 빛이 볼록렌즈를 통과하면서 꺾여서 안쪽으로 모이게 되는 것입니다. 바늘구멍 사진기는 빛이 들어올 수 있는 구멍이 매우 작으므로 상의 밝기가 어둡습니다. 반면 볼록렌즈를 통해 빛을 모아 상을 맺게 하는 필름없는 사진기는 스크린에 들어오는 빛의 양이 많으므로 상이 밝아 관찰하기 쉽게 됩니다.


- 간이 사진기로 바라본 사물의 모습
간이 사진기를 통해 사물을 보면, 처음 사물의 모습이 상하좌우가 바뀌어 보입니다. 간이 사진기에서 빛은 바늘구멍이나 렌즈를 통과하여 상을 맺게 하는 것입니다. 이 때 사물의 위쪽에서 반사된 빛은 스크린의 아래쪽에, 사물의 아래쪽에서 반사된 빛은 스크린의 위쪽에 맺히게 되므로 상하좌우가 바뀌게 되는 것입니다.




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