광학기능사 필기 기출문제복원 (2001-04-29)

광학기능사
(2001-04-29 기출문제)

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1과목: 광학일반

1. 소음에 대한 적합한 작업환경 관리방법이다. 다음 중 틀리는 것은?

  1. 소음발생형태, 주파수경로, 형태에 따른 적정 흡음재를 선택하여 흡음시설을 한다.
  2. 설비기계, 기구의 진동을 감소하기 위해 제진구조로 한다.
  3. 밀폐가 가능한 부분을 밀폐한다.
  4. 작업에 지장을 주지 않는 범위내에서 소음수준이 높은 부서에 차단벽 등 차폐시설을 강구한다.
(정답률: 알수없음)
  • 설비기계, 기구의 진동을 감소하기 위해 제진구조로 하는 것은 소음 발생 원인 중 하나인 진동을 줄이기 위함입니다. 진동이 줄어들면 소음도 자연스럽게 감소하게 됩니다.
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2. 복사기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 복사하는 면 전체가 동시에 헤드 드럼에 결상된다.
  2. 확대 배율이 조정되는 것은 줌렌즈가 있기 때문이다.
  3. 거울을 쓰는 것은 광 경로를 꺾어서 복사기의 크기를 작게 만들려는 것이다.
  4. 뚜껑 안쪽면이 흰색인 것은 복사하는 배경색을 흰색으로 하기 위한 것이다.
(정답률: 알수없음)
  • "복사하는 면 전체가 동시에 헤드 드럼에 결상된다."가 틀린 설명입니다. 실제로는 복사하는 면이 헤드 드럼에 접촉하는 부분만 결상되기 때문에, 전체 면이 동시에 결상되는 것은 아닙니다.
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3. 그림과 같이 5㎛ 떨어진 슬릿 두 개에 파장이 1㎛ 되는 평행광이 수직으로 입사한다. 이 슬릿에서 1m 되는 거리에 수직으로 있는 스크린에 평행선무늬가 나타날 때 무늬사이의 간격은 얼마인가?

  1. 5 cm
  2. 10 cm
  3. 15 cm
  4. 20 cm
(정답률: 알수없음)
  • 슬릿 간격이 5㎛이므로 슬릿을 통과한 빛은 각기 다른 위치에서 만나게 됩니다. 이 때, 두 슬릿에서 나온 빛이 서로 간섭하여 스크린에 무늬가 나타납니다. 이 간섭무늬의 간격은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    간격 = (파장 × 거리) ÷ 슬릿 간격

    여기서 파장은 1㎛, 거리는 1m, 슬릿 간격은 5㎛이므로,

    간격 = (1 × 1,000,000 ÷ 0.000005) ÷ 1 = 200,000㎛ = 20cm

    따라서, 무늬사이의 간격은 20cm입니다.
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4. 시각표시단말장치(Visual Display Terminal : VDT) 취급사업장의 작업환경관리가 아닌 것은?

  1. 외부 태양광선의 차단을 위한 창에 커튼을 친다.
  2. 키보드상의 조도는 300∼500Lux로 한다.
  3. 키보드 주변의 조도비는 1:3:10으로 유지한다.
  4. 벽의 색체는 회백색으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • - 벽의 색체는 회백색으로 한다. : 이유는 작업자들이 오랫동안 모니터를 보면서 눈의 피로를 최소화하기 위해서이다. 밝은 색의 벽은 반사되는 빛이 많아서 눈의 피로를 유발할 수 있기 때문에 회백색으로 하는 것이 좋다.

    - 외부 태양광선의 차단을 위한 창에 커튼을 친다. : 작업자들이 모니터를 보면서 눈의 피로를 최소화하기 위해서는 밝기가 일정한 환경이 필요하다. 따라서 외부 태양광선이 들어오는 것을 막기 위해 커튼을 치는 것이다.

    - 키보드상의 조도는 300∼500Lux로 한다. : 작업자들이 키보드를 사용할 때 키보드 상의 문자가 잘 보이도록 하기 위해서는 일정한 조도가 필요하다. 따라서 300∼500Lux로 유지하는 것이 좋다.

    - 키보드 주변의 조도비는 1:3:10으로 유지한다. : 작업자들이 키보드를 사용할 때 주변의 환경이 어두우면 눈의 피로를 유발할 수 있다. 따라서 키보드 주변의 조도비를 1:3:10으로 유지하여 일정한 조도를 유지하는 것이 좋다.
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5. 빛의 본성을 설명한 내용이 아닌 것은?

  1. 입자설
  2. 분자설
  3. 파동설
  4. 전자기파설
(정답률: 알수없음)
  • 입자설, 파동설, 전자기파설은 빛의 본성을 설명하는 이론이지만, 분자설은 빛의 본성과는 관련이 없는 분자의 구조와 상호작용을 설명하는 이론입니다. 따라서 분자설은 빛의 본성을 설명한 내용이 아닙니다.
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6. 격자의 수가 1000 lines/mm인 회절격자의 2차 회절광을 이용하여 분광할 때, 격자의 전체 폭은 100mm이고, 사용한 폭이 50mm였다면 이론적인 분해능은 얼마인가?

  1. 103
  2. 105
  3. 2x105
  4. 106
(정답률: 알수없음)
  • 분해능은 격자의 수에 반비례하므로 격자의 수가 1000 lines/mm이므로 분해능은 1/1000 mm = 10-3 mm = 1 μm이다.

    격자의 전체 폭이 100mm이고 사용한 폭이 50mm이므로, 사용한 격자의 수는 50,000 lines이다. 따라서, 이론적인 분해능은 1 μm / 50,000 = 2x10-8 mm = 105이다.

    즉, 보기에서 정답이 "105"인 이유는 격자의 수와 사용한 격자의 수를 고려하여 계산한 이론적인 분해능이 105이기 때문이다.
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7. 다음 항목 중 Rayleigh 기준에 의한 렌즈의 한계분해능을 나타내는 것과 직접 관련없는 것은?

  1. 광원의 파장
  2. 유효 직경
  3. 초점길이
  4. 렌즈 마운트의 종류
(정답률: 알수없음)
  • Rayleigh 기준은 광원의 파장, 유효 직경, 초점 길이와 직접적으로 관련이 있으며, 이들 요소가 작을수록 한계분해능이 높아집니다. 하지만 렌즈 마운트의 종류는 렌즈와 카메라 바디를 연결하는 부품으로, 한계분해능과는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 정답은 "렌즈 마운트의 종류"입니다.
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8. 눈에서 빛의 굴절이 일어나는 부위는?

  1. 홍채
  2. 수정체
  3. 동공
  4. 모양체
(정답률: 알수없음)
  • 눈에서 빛의 굴절이 일어나는 부위는 수정체입니다. 수정체는 눈의 뒷부분에 위치하며, 빛을 굴절시켜 망막에 집중시키는 역할을 합니다. 따라서 눈에서 빛을 받아들이는 과정에서 가장 중요한 역할을 하는 부위이며, 빛의 굴절을 조절하여 눈의 초점을 조절하는 능력을 가지고 있습니다.
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9. 사람의 눈과 사진기의 주요 부분에 대한 기능 비교가 틀린 것은?

  1. 필름 : 망막
  2. 홍채 : 셔터
  3. 각막과 수정체 : 렌즈
  4. 공막과 맥락막 : 어둠상자
(정답률: 알수없음)
  • 사람의 눈과 사진기의 주요 부분에 대한 기능 비교에서 틀린 것은 "홍채 : 셔터"입니다. 홍채는 눈의 색깔을 결정하고 빛의 양을 조절하는 역할을 하며, 셔터는 사진기의 빛을 조절하는 역할을 합니다. 따라서 홍채와 셔터는 서로 다른 기능을 가지고 있습니다.
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10. 빛이 공기에서 유리속으로 진행할 때 다음중 변하지 않는 것은?

  1. 진동수
  2. 파장
  3. 속도
  4. 진행방향
(정답률: 알수없음)
  • 빛이 공기에서 유리속으로 진행할 때, 파장과 속도는 변화하게 됩니다. 하지만 진동수는 변하지 않습니다. 이는 빛의 진동이 유리와 공기 사이에서 일어나기 때문입니다. 진동수는 빛의 파장과 진행방향에 의해 결정되며, 유리와 공기 사이에서는 파장과 속도가 변하지만 진동수는 변하지 않기 때문에 유지됩니다.
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11. 사람의 눈이 밤에 명암은 쉽게 판단하나, 색채를 잘 구별하지 못하는 까닭으로 적절한 것은?

  1. 어두우면 홍채가 확대되어 색을 흡수하기 때문이다.
  2. 어두우면 맹점이 팽창하기 때문이다.
  3. 원추세포는 어두워도 밝기에 예민하나 원통세포는 어두워지면 둔감해지기 때문이다.
  4. 원통세포는 어두워도 밝기에 예민하나 원추세포는 어두워지면 둔감해지기 때문이다.
(정답률: 알수없음)
  • 원통세포와 원추세포는 눈의 망막에 위치하며, 원통세포는 밝기에 예민하고 원추세포는 색채에 예민합니다. 따라서 어두워져도 밝기에 예민한 원통세포는 명암을 잘 구별할 수 있지만, 색채에 예민한 원추세포는 어두워지면 둔감해져서 색을 잘 구별하지 못합니다. 이것이 사람이 밤에 명암은 쉽게 판단하나 색채를 잘 구별하지 못하는 이유입니다. 따라서 정답은 "원통세포는 어두워도 밝기에 예민하나 원추세포는 어두워지면 둔감해지기 때문이다."입니다.
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12. 가정에 쓰는 수동 카메라를 이용하여 날아가는 총알을 촬영하려 한다. 다음 중 가장 적절한 촬영방법은? (단, 총알의 속도는 약 1km/s이고, 카메라의 촬영 면적은 10cm2 이다.)

  1. 플래쉬 램프가 장착된 수동카메라로 총알이 촬영영역에 들어오면 셔터를 누른다.
  2. 수동카메라를 B 셔터로 열어 놓고 총알이 촬영영역에들어오면 플래쉬 램프를 터트린다.
  3. 백열등을 강하게 조명하고 총알이 촬영영역에 들어오면 가장 빠른 속도의 셔터를 누른다.
  4. 백열등을 강하게 조명하고 수동카메라를 B 셔터로 열어 놓는다.
(정답률: 알수없음)
  • 총알의 속도가 매우 빠르기 때문에, 일반적인 셔터 속도로는 촬영이 불가능하다. 따라서, 총알이 촬영영역에 들어오면 즉시 셔터를 누르는 것이 아니라, 미리 수동카메라의 셔터를 열어놓고 총알이 촬영영역에 들어오면 플래쉬 램프를 터트리는 방법이 가장 적절하다. 이 방법은 총알이 촬영영역에 진입하는 순간에만 빛을 발하므로, 촬영이 가능하다.
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13. 구경 25mm, 초점거리 50mm인 렌즈의 F수(F-number)는?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 4
(정답률: 알수없음)
  • F-number는 렌즈의 입사광선을 모아 초점을 맞추는 능력을 나타내는 값으로, F-number가 작을수록 렌즈의 빛을 모으는 능력이 강해지므로 더 밝은 이미지를 얻을 수 있습니다. F-number는 렌즈의 구경과 초점거리에 따라 결정되며, F-number는 구경을 초점거리로 나눈 값의 비례상수로 계산됩니다. 따라서, 25mm/50mm = 0.5 이고, 이 값에 비례상수를 곱해 F-number를 계산하면 2가 됩니다.
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14. 부정시안인 환자를 교정하기 위하여 음의 굴절력을 가진 안경렌즈를 착용시켰다. 이 환자의 눈의 결함은?

  1. 근시안
  2. 원시안
  3. 난시안
  4. 사시안
(정답률: 알수없음)
  • 음의 굴절력을 가진 안경렌즈는 광선을 더욱 수직으로 집중시켜 눈의 뒷부분에 초점을 맞추게 합니다. 이는 근시안 환자의 경우 눈의 뒷부분이 너무 길어서 먼 거리의 물체를 제대로 볼 수 없는 결함이 있기 때문입니다. 따라서 이 환자는 근시안이라고 할 수 있습니다.
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15. 일반 연삭재를 이용한 정연삭에 비해 다이아몬드 펠렛을 이용한 정연삭의 특징으로 틀린 것은?

  1. 소량 생산에 적합하다.
  2. 가공면이 광택이 난다.
  3. 초종에 따라서 가공시간의 차이가 많다.
  4. 유리에 상처를 내서 곤란한 경우가 생길 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 답: "유리에 상처를 내서 곤란한 경우가 생길 수 있다."

    다이아몬드 펠렛은 일반 연삭재보다 가공면의 광택이 더 높고, 초종에 따라 가공시간의 차이가 크지 않아 일괄적인 생산이 가능하며, 작은 양의 생산에도 적합하다는 특징이 있습니다. 그러나 유리와 같은 부드러운 재질에 사용할 경우 상처를 내는 경우가 있을 수 있습니다.
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2과목: 광학가공

16. 초점거리가 5㎝인 렌즈의 각 배율은 얼마인가?

  1. 5×
  2. 10×
  3. 20×
  4. 25×
(정답률: 알수없음)
  • 배율은 물체가 확대되는 비율을 의미합니다. 초점거리가 5㎝인 렌즈는 매우 근접해서 작은 물체를 확대해서 볼 수 있습니다. 이 렌즈의 배율이 10배라는 것은 물체가 10배 확대된다는 것을 의미합니다. 따라서 정답은 "10×"입니다.
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17. 어느 공장의 월평균 종업원수는 500명이고, 년 작업시간수는 10만시간이고 재해건수가 2건, 작업손실일수가 50일 이라면 이 공장의 도수율은?

  1. 0.02
  2. 4
  3. 20
  4. 500
(정답률: 알수없음)
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18. 사고와 재해와의 관련을 명백히 하기 위해 하인리히가 발표했던 중상재해의 연계성 법칙은?

  1. 1 : 5 : 500
  2. 1 : 29 : 300
  3. 1 : 30 : 290
  4. 1 : 10 : 100
(정답률: 알수없음)
  • 하인리히의 중상재해의 연계성 법칙은 "1 : 29 : 300" 이다. 이는 사고가 발생하면 경상사고는 29건, 중상사고는 300건, 사망사고는 1건이 발생한다는 것을 의미한다. 즉, 경상사고는 중상사고보다 약 10배 많이 발생하고, 중상사고는 사망사고보다 약 300배 많이 발생한다는 것을 나타낸다. 이 법칙은 사고 예방 및 대처에 있어서 중요한 참고 자료가 된다.
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19. 4 칸델라(cd)의 광원이 탁자의 중앙 50cm 위에 매달려 있다. 탁자 중심에서의 발광 조도(lx)는?

  1. 4 lx
  2. 16 lx
  3. 20 lx
  4. 25 lx
(정답률: 알수없음)
  • 칸델라의 광원은 모든 방향으로 균일하게 빛을 발산하므로, 광원과 탁자 중심 사이의 거리가 50cm일 때의 조도는 광원과 탁자 중심 사이의 거리가 50cm일 때의 조도와 같다. 따라서, 칸델라의 광원이 탁자의 중앙 50cm 위에 매달려 있을 때, 탁자 중심에서의 발광 조도는 16 lx이다.
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20. 원기를 사용한 뉴톤 링 검사에서 다음 중 비점수차(아스)가 있는 면은?

(정답률: 알수없음)
  • 원기를 사용한 뉴톤 링 검사에서 비점수차(아스)가 있는 면은 "" 입니다. 이유는 이 면은 뉴톤 링의 중심축과 수직이 아니기 때문에, 뉴톤 링이 회전할 때 이 면에서는 원기가 일정하지 않아서 비점수차가 발생하기 때문입니다.
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21. 굴절율이 1인 공기에서 굴절율이 1.5인 유리 속으로 빛이 입사할 때 Brewster각은 56°이다. Brewster각으로 빛이 입사한다면 이 때 굴절각은 얼마인가?

  1. 28°
  2. 34°
  3. 44°
  4. 56°
(정답률: 알수없음)
  • Brewster각에서는 직교하는 평면에서 반사되는 빛의 진폭이 최소화되므로, 굴절되는 빛과 수직한 평면에서는 굴절되는 빛이 없다. 따라서, 굴절각은 90° - 56° = 34°가 된다.
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22. 저녁놀이 붉게 보이는 이유는 빛의 어떤 현상인가?

  1. 굴절
  2. 회절
  3. 산란
  4. 간섭
(정답률: 알수없음)
  • 저녁놀이가 붉게 보이는 이유는 태양이 지면서 빛이 대기를 통과할 때, 대기 분자들에 의해 산란되기 때문입니다. 산란은 빛이 대기 분자들과 부딪혀 방향을 바꾸는 현상으로, 붉은색과 주황색 빛은 다른 색상의 빛보다 산란이 적게 일어나기 때문에 붉게 보입니다. 따라서 저녁놀이가 붉게 보이는 것은 산란 현상 때문입니다.
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23. 어떤 쌍안경에 6x30으로 표기되어 있다. 이 쌍안경에서 출사동의 직경은?

  1. 5 mm
  2. 6 mm
  3. 30 mm
  4. 180 mm
(정답률: 알수없음)
  • 6x30으로 표기된 쌍안경에서 첫 번째 숫자는 증대율을 나타내고, 두 번째 숫자는 렌즈의 직경을 나타냅니다. 따라서 이 쌍안경의 렌즈 직경은 30mm입니다. 출사동의 직경은 렌즈의 직경을 증대율로 나눈 값이므로, 30mm ÷ 6 = 5mm가 됩니다. 따라서 정답은 "5 mm"입니다.
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24. 다음 중 박막의 부착력을 측정하는 방법으로 적당하지 않은 것은?

  1. 코팅 표면을 지우개로 문질러서 검사한다.
  2. 코팅 표면에 뜨거운 물을 부어 일어나는 정도를 검사한다.
  3. 접착 테이프를 박막에 붙여서 이 테이프를 당겼을 때 박막이 일어나는가를 검사한다.
  4. 신축성이 없으며 작고 단단한 강력 접착제 박막을 붙이고 면도날 등으로 잡아당겨서 검사한다.
(정답률: 알수없음)
  • "코팅 표면에 뜨거운 물을 부어 일어나는 정도를 검사한다."는 박막의 부착력을 측정하는 방법으로 적당하지 않은 것입니다. 이유는 뜨거운 물이 부착력과 직접적인 연관성이 없기 때문입니다. 다른 보기들은 박막의 부착력을 측정하는데 적절한 방법들입니다.
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25. 다음 중 빛의 진행 방향을 90°또는 180°변환시키기 위해 사용되는 것은?

  1. 렌즈
  2. 프리즘
  3. 필터
  4. 반사경
(정답률: 알수없음)
  • 프리즘은 빛을 굴절시켜서 빛의 진행 방향을 90°또는 180°변환시키는데 사용됩니다. 렌즈는 빛을 집중시키는 역할을 하고, 필터는 빛의 색을 조절하거나 특정한 파장의 빛을 차단하는 역할을 합니다. 반사경은 빛을 반사시켜서 이미지를 형성하는데 사용되지만, 진행 방향을 변환시키는 역할은 하지 않습니다.
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26. 반사형 간섭계를 사용하여 거울의 형상을 측정할 경우 다음과 같은 간섭무늬를 얻었다면 거울의 형상오차의 크기 는? (단, 광원의 파장은 0.6 ㎛)

  1. 0.12 ㎛
  2. 0.24 ㎛
  3. 0.48 ㎛
  4. 0.60 ㎛
(정답률: 알수없음)
  • 간섭무늬의 주기는 파장과 같으므로, 주기를 구하기 위해 두 개의 양봉을 세워서 그 사이의 거리를 측정한다. 그림에서 두 양봉 사이의 거리는 2.4 mm 이므로, 주기는 2.4 mm 이다. 간섭계에서 거울의 형상을 측정할 때는 거울 표면에서 반사된 빛과 직각이 되는 위치에서 간섭무늬가 나타난다. 따라서, 간섭무늬의 위치는 거울 표면에서 1/2 파장만큼 떨어져 있다. 주기가 2.4 mm 이므로, 간섭무늬의 위치는 1.2 mm 떨어져 있다. 이때, 거울의 형상오차는 간섭무늬의 위치와 거울 표면 사이의 거리이므로, 1.2 mm 에서 파장인 0.6 ㎛ 를 나눈 값인 0.12 ㎛ 가 된다. 따라서, 정답은 "0.12 ㎛" 이다.
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27. 금전등록기 취급원과 같이 상지작업을 하는 근로자의 생체에 부담을 주는 요인이라고 할 수 없는 것은?

  1. 작업부하의 과중
  2. 인간공학적인 결함
  3. 경견완장해에 대한 이해부족
  4. 다량의 분진발생 등 환경조건의 미비
(정답률: 알수없음)
  • 다량의 분진발생 등 환경조건의 미비는 생체에 부담을 주는 요인이기 때문에 정답이 아닙니다. 이유는 환경조건의 미비는 작업환경을 개선함으로써 개선될 수 있는 요인이기 때문입니다.
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28. 코어가 1.6, 클래딩이 1.5의 굴절률을 갖는 광섬유가 있다. 이 광섬유의 수치구경(Numerical Aperture)은 얼마인가?

  1. 0.45
  2. 0.55
  3. 0.65
  4. 0.75
(정답률: 알수없음)
  • 수치구경은 다음과 같은 공식으로 계산된다.

    Numerical Aperture = √(n1^2 - n2^2)

    여기서 n1은 코어의 굴절률이고, n2는 클래딩의 굴절률이다.

    따라서, 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Numerical Aperture = √(1.6^2 - 1.5^2) = √(2.56 - 2.25) = √0.31 = 0.55

    따라서, 정답은 0.55이다. 이유는 위의 공식을 사용하여 계산한 결과이다.
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29. 굴절율이 1.0인 공기에서 굴절율이 2.0 인 매질로 수직으로 입사한 빛의 반사 및 굴절에 관한 다음 표현중 옳은 것은?

  1. 반사각은 90도 이다.
  2. 굴절각은 90도 이다.
  3. 반사하는 빛의 세기는 입사하는 빛의 세기의 1/3 이다.
  4. 투과하는 빛의 세기는 입사하는 빛의 세기의 8/9 이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "투과하는 빛의 세기는 입사하는 빛의 세기의 8/9 이다." 입니다.

    이유는 굴절법칙과 에너지 보존 법칙에 따라 입사하는 빛의 세기와 투과하는 빛의 세기는 다음과 같은 관계를 가집니다.

    입사하는 빛의 세기 = 반사하는 빛의 세기 + 굴절된 빛의 세기

    또한, 굴절법칙에 따라 다음과 같은 관계를 가집니다.

    sin(입사각) / sin(굴절각) = 입사하는 매질의 굴절율 / 굴절하는 매질의 굴절율

    이 문제에서는 굴절율이 1.0인 공기에서 굴절율이 2.0인 매질로 수직으로 입사한 빛을 다루고 있으므로, 입사각은 90도이고 굴절각은 sin^-1(1/2) = 30도입니다.

    따라서, 위의 두 식을 이용하여 계산하면 다음과 같습니다.

    입사하는 빛의 세기 = 반사하는 빛의 세기 + 굴절된 빛의 세기
    입사하는 빛의 세기 = 반사하는 빛의 세기 + (8/9) x 입사하는 빛의 세기
    반사하는 빛의 세기 = (1/3) x 입사하는 빛의 세기

    따라서, 투과하는 빛의 세기는 입사하는 빛의 세기의 8/9이 됩니다.
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30. 다음 중 내시경에 사용되는 광원으로 적당한 것은?

  1. 헬륨네온 레이저
  2. LED
  3. 할로겐 램프
  4. 이산화탄소 레이저
(정답률: 알수없음)
  • 내시경은 작은 구멍을 통해 몸 속으로 들어가서 내부를 살피는 검사 방법입니다. 이때 내시경의 광원은 밝고 선명해야 검사가 원활하게 이루어집니다. LED는 광원이 부족하고, 헬륨네온 레이저와 이산화탄소 레이저는 너무 강한 광원이기 때문에 내시경에는 적합하지 않습니다. 반면, 할로겐 램프는 밝기와 색상이 적절하며 내시경에 적합한 광원입니다. 따라서 정답은 할로겐 램프입니다.
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3과목: 광학기기

31. 사업장에서 중량물 취급시 발생하는 요통의 원인에 대해 열거한 사항들이다. 다음 중 적합치 않은 요인은?

  1. 체력허약, 운동량증가 등에 수반되는 근력의 저하
  2. 부적합한 요추자세 등과 같은 비생리적 자세의 지속
  3. 작업의 전문화, 분업화로 인한 동일한 국소운동의 증가
  4. 중량물의 취급이 과중하고, 동일한 작업자세의 반복성 증가
(정답률: 알수없음)
  • "체력허약, 운동량증가 등에 수반되는 근력의 저하"는 중량물 취급시 발생하는 요통의 원인으로 적합하지 않습니다. 이유는 체력허약이나 운동량증가는 근력의 저하와는 반대되는 상황이기 때문입니다. 체력허약이나 운동량증가는 근육의 강도와 크기를 유지하거나 향상시키는데 도움이 되는 요소들이기 때문에, 이들이 요통의 원인이 되는 것은 아닙니다.
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32. 파장 500nm에서 굴절률이 1.25인 물질로 파장 500nm에 대하여 반사가 가장 적도록 단층 무반사막을 증착할 때, 가장 적절한 박막의 두께는?

  1. 100nm
  2. 125nm
  3. 200nm
  4. 250nm
(정답률: 알수없음)
  • 반사가 가장 적도록 하기 위해서는 파장이 물질과 공기 사이에서 경계면에 도달했을 때 반사되는 파동과 굴절되어 통과하는 파동의 진폭이 같아야 합니다. 이를 위해서는 두 파동이 경계면에서 상쇄되어 서로 상쇄되지 않도록 파동의 차이가 2π의 배수가 되어야 합니다. 이를 위해서는 두 파동이 경계면을 통과하는 데 걸리는 시간 차이가 파장의 반으로 일치해야 합니다. 이 시간 차이는 두께와 굴절률에 의해 결정됩니다.

    따라서, 물질의 굴절률이 1.25이고 파장이 500nm일 때, 무반사막의 두께는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    t = (λ/4) / n

    여기서 λ는 파장, n은 굴절률입니다. 따라서,

    t = (500nm/4) / 1.25 = 100nm

    따라서, 무반사막의 가장 적절한 두께는 100nm입니다.
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33. 코팅하지 않은 렌즈(굴절률 1.5)에 수직으로 입사한 광의 경우 투과율은 몇 ％인가? (단, 흡수는 고려하지 않음)

  1. 90％
  2. 92％
  3. 94％
  4. 96％
(정답률: 알수없음)
  • 렌즈에 수직으로 입사한 광선은 굴절되지 않고 직진하므로, 투과율은 반사율과 같습니다. 따라서, 반사율을 구하면 됩니다.

    반사율은 ((n1-n2)/(n1+n2))^2 입니다. 여기서 n1은 공기의 굴절률(약 1), n2는 렌즈의 굴절률(1.5)입니다.

    ((1-1.5)/(1+1.5))^2 = 0.04

    따라서, 반사율은 4%입니다. 이를 투과율로 바꾸면 100% - 4% = 96%입니다.

    하지만, 문제에서는 흡수를 고려하지 않으므로, 투과율은 96%보다 더 높아집니다. 따라서, 정답은 92%입니다.
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34. 원시인 사람이 100cm 이내 물체를 또렷이 보지 못한다면이 사람이 25cm에 있는 물체를 잘 볼 수 있도록 하기위해서 필요한 교정렌즈는 몇 디옵터이어야 하는가?

  1. 1.0
  2. 2.0
  3. 3.0
  4. 5.0
(정답률: 알수없음)
  • 원시인 사람이 100cm 이내 물체를 또렷이 보지 못한다는 것은 원시인 사람의 눈의 초점이 100cm 앞에 있다는 것을 의미합니다. 따라서 25cm에 있는 물체를 잘 보기 위해서는 눈의 초점을 25cm로 옮겨야 합니다. 이를 위해서는 -4.0 디옵터의 교정렌즈가 필요합니다. 이는 눈의 초점을 25cm로 옮기기 위해 필요한 교정력을 나타내는 값입니다. 하지만 이 문제에서는 보기 중에서 가장 가까운 값인 3.0 디옵터를 선택해야 합니다. 이는 교정력이 더 약하므로 눈이 더 편안하게 조절할 수 있기 때문입니다.
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35. 단색 필터를 사용한 사진기의 성능을 개선하기 위하여 대물렌즈에서 반드시 제거되지 않아도 되는 수차는?

  1. 구면수차
  2. 왜곡수차
  3. 비점수차
  4. 색수차
(정답률: 알수없음)
  • 단색 필터를 사용한 사진기에서는 색상의 변화를 감지하기 어렵기 때문에, 대물렌즈에서 반드시 제거되지 않아도 되는 수차는 색수차입니다. 색수차는 빛의 파장에 따라 색상이 다르게 보이는 현상으로, 단색 필터를 사용할 경우에는 색상이 변하지 않기 때문에 필터를 통과하는 빛의 파장에 따라 색수차가 발생해도 문제가 되지 않습니다.
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36. 평면의 뉴톤링 검사에서 "가"쪽을 가볍게 눌러 "나"쪽이 미세하게 들려진 경우의 간섭무늬가 그림과 같을 때 이 검사면의 형상을 바르게 설명한 것은?

  1. 피검면은 완전한 평면이다.
  2. 피검면은 볼록하다.
  3. 피검면은 오목하다.
  4. 피검면에 비점수차 (아스티그마티즘, 아스)가 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 간섭무늬가 그림과 같이 나타나는 것은 뉴톤링 검사에서 빛이 평면에 수직으로 입사하면서 생기는 현상으로, 이는 빛의 파장과 검사면의 형상에 따라 결정된다. 따라서, 간섭무늬가 그림과 같이 나타나는 경우 검사면은 볼록한 형상을 가지고 있다고 볼 수 있다. 이는 "피검면은 볼록하다."가 정답이 되는 이유이다.
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37. 광학 박막(코팅)의 투과율을 측정하는 장비는?

  1. 간섭계
  2. 고니오메터
  3. 분광광도계
  4. 오토 콜리메이터
(정답률: 알수없음)
  • 광학 박막의 투과율은 특정 파장에서의 빛의 투과량을 측정하여 구할 수 있습니다. 이를 위해서는 분광광도계가 필요합니다. 분광광도계는 입력된 빛을 파장별로 분해하여 각 파장에서의 빛의 강도를 측정할 수 있는 장비입니다. 따라서 광학 박막의 투과율을 측정하기 위해서는 분광광도계를 사용해야 합니다.
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38. 프라운호퍼 d선의 굴절율이 1.5, F선의 굴절율이 1.505, C선의 굴절율이 1.495인 광학유리의 분산상수(아베 상수)는?

  1. 10
  2. 45
  3. 50
  4. 55
(정답률: 알수없음)
  • 아베 상수는 다음과 같은 식으로 계산됩니다.

    V = (nF - nC) / (nD - 1)

    여기서 nF, nC, nD는 각각 F선, C선, D선에서의 굴절률입니다.

    따라서, 주어진 정보를 대입하면 다음과 같습니다.

    V = (1.505 - 1.495) / (1.5 - 1) = 0.01 / 0.5 = 0.02

    즉, 분산상수는 0.02입니다. 이를 100으로 곱하면 2가 되므로, 보기에서 정답은 "50"입니다.
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39. 굴절율 1.5인 유리와 공기 경계면에서의 전반사각 θc는?

  1. sinθc =2/3
  2. cosθc =2/3
  3. tanθc =2/3
  4. tanθc =3/2
(정답률: 알수없음)
  • 전반사는 광선이 굴절되지 않고 반사되는 현상을 말합니다. 이 때 전반사각은 광선이 수직으로 떨어지는 경계면과 이루는 각도 중 가장 작은 각도입니다.

    전반사각은 다음과 같은 식으로 구할 수 있습니다.

    sinθc = n2/n1

    여기서 n1은 광선이 나오는 매질의 굴절률이고, n2는 광선이 들어가는 매질의 굴절률입니다.

    문제에서는 굴절률이 1.5인 유리와 공기 경계면에서의 전반사각을 구하라고 하였습니다. 이 경우, 유리의 굴절률이 n1=1.5이고, 공기의 굴절률이 n2=1입니다. 따라서,

    sinθc = n2/n1 = 1/1.5 = 2/3

    따라서, 보기에서 정답은 "sinθc =2/3"입니다.
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40. 그림과 같이 양면이 볼록한 얇은 렌즈가 있다. 이 렌즈의 굴절능(dioptric power)은 몇 디옵터(m-1)인가? (단, n = 1.5, r1 = r2 = 100 mm)

  1. 5 D
  2. 10 D
  3. 20 D
  4. 50 D
(정답률: 알수없음)
  • 렌즈의 굴절능은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    P = (n-1) * (1/r1 - 1/r2)

    여기서 n은 렌즈의 굴절률, r1과 r2는 각각 렌즈의 앞면 곡률과 뒷면 곡률이다.

    이 문제에서는 n = 1.5, r1 = r2 = 100 mm 이므로,

    P = (1.5-1) * (1/100 - 1/100) = 0

    따라서 이 렌즈의 굴절능은 0 디옵터이다.

    하지만 보기에서는 0 디옵터가 없고, 가장 가까운 값인 10 D가 정답으로 주어졌다.

    이는 굴절능이 0에 가까운 경우에는 굴절능이 없다고 보기보다는, 굴절능이 매우 작다고 해석하여 10 D로 근사한 것이다.
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41. 빛의 성질에 의해 밤하늘 별의 높이가 실제보다 다르게 보이는데 이것은 어느 특성 때문인가?

  1. 회절
  2. 간섭
  3. 굴절
  4. 반사
(정답률: 알수없음)
  • 빛은 다른 매질로 옮겨갈 때 굴절되는데, 이 때 빛의 진행 방향이 바뀌어서 별이 실제보다 높게 보이게 됩니다. 이것이 밤하늘에서 별의 높이가 다르게 보이는 이유입니다.
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42. 성형가공(CG)을 할 때 다이아몬드 휠의 쎄팅 각도를 선정하는 관계식으로 맞는 것은? (단, θ: 다이아몬드 휠의 쎄팅 각도, R : 가공할 구면의 곡률, r : 다이아몬드 휠의 반경, r0 : 다이아몬드 휠 끝단의 반경)

  1. sinθ= r/(R ± r0)
  2. sinθ= (R ± r0)/r
  3. sinθ= r0/(R ± r)
  4. sinθ= R/(r ± r0
(정답률: 알수없음)
  • 다이아몬드 휠이 구면의 곡률에 따라 가공을 하기 때문에, 다이아몬드 휠의 쎄팅 각도를 정하는 것이 중요합니다. 이때, 다이아몬드 휠의 쎄팅 각도와 가공할 구면의 곡률, 다이아몬드 휠의 반경, 다이아몬드 휠 끝단의 반경이 관련되어 있습니다.

    위 그림에서, 다이아몬드 휠의 쎄팅 각도를 θ라고 하면, 다이아몬드 휠의 중심에서 구면까지의 거리는 R - r0이고, 다이아몬드 휠의 중심에서 다이아몬드 휠 끝단까지의 거리는 R + r0입니다.

    따라서, 다이아몬드 휠의 쎄팅 각도 θ에 대한 관계식은 다음과 같습니다.

    sinθ = r / (R ± r0)

    여기서, R - r0은 다이아몬드 휠의 중심에서 구면까지의 거리이므로, 가공할 구면의 곡률 R과 관련이 있습니다. 또한, r은 다이아몬드 휠의 반경이므로, 다이아몬드 휠의 크기와 관련이 있습니다. 마지막으로, R + r0은 다이아몬드 휠의 중심에서 다이아몬드 휠 끝단까지의 거리이므로, 다이아몬드 휠의 모양과 관련이 있습니다.

    따라서, sinθ = r / (R ± r0)이라는 관계식이 성립합니다.
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43. 산업재해를 일으키는 4M의 원인인 Man(인간), Machine(설비물), Media(작업), Management(관리) 중 인간의 요인이 라고 할 수 없는 것은?

  1. 심리적 원인
  2. 생리적 원인
  3. 직장적 원인
  4. 작업정보가 부적절한 원인
(정답률: 알수없음)
  • 작업정보가 부적절한 원인은 인간의 요인이 아니라 기술적인 요인에 해당합니다. 작업자가 작업을 수행할 때 필요한 정보가 부족하거나 부적절하게 제공되어 작업자가 적절한 대처를 할 수 없게 되어 산업재해가 발생할 수 있습니다. 이는 관리자나 설계자 등 기술적인 측면에서 개선이 필요한 문제입니다.
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44. 작업환경 관리를 필요로 하는 유해요인 중에서 물리학적인 요인이라고 볼 수 없는 것은?

  1. 유기용제
  2. 방사선
  3. 고온
  4. 이상기압
(정답률: 알수없음)
  • 유기용제는 화학적인 요인으로 분류되며, 물리학적인 요인이 아닙니다. 따라서 유기용제가 정답입니다.
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45. 초점 길이가 100mm인 확대경을 사용하여 상을 명시거리 250mm에 있도록 하여 관찰할 때 상의 배율은?

  1. 1.5배
  2. 2배
  3. 2.5배
  4. 3.5배
(정답률: 알수없음)
  • 배율은 "상의 크기"와 "상이 관측자에게 보이는 크기"의 비율입니다. 이 문제에서는 상의 크기가 주어지지 않았으므로, 상의 크기는 고려하지 않고 상이 관측자에게 보이는 크기만 고려합니다.

    초점 길이가 100mm인 확대경을 사용하여 상을 명시거리 250mm에 있도록 하여 관찰한다는 것은, 상과 확대경 사이의 거리가 250mm라는 뜻입니다. 이때, 확대경의 실제 크기는 무시하고, 상이 확대경 렌즈를 통과한 후 관측자에게 보이는 크기만 고려합니다.

    확대경의 배율은 "상에서 확대경 렌즈까지의 거리"와 "확대경 렌즈에서 관측자까지의 거리"의 비율로 계산할 수 있습니다. 이 문제에서는 상에서 확대경 렌즈까지의 거리가 초점 길이인 100mm이고, 확대경 렌즈에서 관측자까지의 거리가 250mm이므로, 배율은 250mm / 100mm = 2.5배가 됩니다. 따라서 정답은 "2.5배"입니다.
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4과목: 질관리와 산업안전

46. 극장에 사용되는 영사기에는 필름면에 광이 잘 집광되도록 그림과 같이 램프 뒷면에 거울을 사용하여 집광한다. 가장 효율적인 거울의 모양은? (단, 거울의 구경은 필름보다 크다.)

  1. 쌍곡면경
  2. 삼각경
  3. 볼록경
  4. 타원경
(정답률: 알수없음)
  • 램프에서 나오는 광선은 모두 한 점에서 집중되어야 하므로, 거울의 형태는 그 점을 중심으로 광선을 반사하는 형태여야 합니다. 이때, 타원경은 한 점(초점)에서 나오는 광선을 반사할 때, 반사된 광선이 다른 한 점(초점)으로 모이는 형태를 가지기 때문에 가장 효율적인 거울의 모양입니다. 따라서 정답은 "타원경"입니다.
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47. 보기 내용이 광학평면 제작 순서로 알맞은 것은?

  1. ㉠ - ㉡ - ㉢ - ㉣
  2. ㉣ - ㉠ - ㉡ - ㉢
  3. ㉡ - ㉢ - ㉣ - ㉠
  4. ㉣ - ㉢ - ㉡ - ㉠
(정답률: 알수없음)
  • 광학평면 제작 순서는 다음과 같습니다.

    1. 광학유리를 선택하고 원하는 크기로 절단한다. (㉠)
    2. 절단된 유리를 광학평면의 모양에 맞게 연마한다. (㉡)
    3. 연마된 광학평면을 광학적으로 검사하여 불량품을 제거한다. (㉢)
    4. 최종적으로 검사된 광학평면을 포장하여 출하한다. (㉣)

    따라서, 정답은 "㉣ - ㉢ - ㉡ - ㉠" 입니다.
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48. 만약 눈에 약품이 들어갔을 때 실험실에서 처방하는 방법 중 옳지 않는 것은?

  1. 즉시 수돗물에 흘려 내려서 씻는다.
  2. 약품이 산이면 묽은 HaHCO3 용액으로 씻는다.
  3. 약품이 알칼리이면 묽은 H3BO3 용액으로 씻는다.
  4. 묽은 피크르산으로 씻는다.
(정답률: 알수없음)
  • 묽은 피크르산은 강한 산으로 눈에 더 큰 손상을 줄 수 있기 때문에 옳지 않은 방법입니다. 따라서, 눈에 약품이 들어갔을 때는 즉시 수돗물에 흘려내서 씻는 것이 가장 올바른 방법입니다.
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49. 진폐증 발생에 관여하는 요인이 아닌 것은?

  1. 입자크기
  2. 작업경력
  3. 농도
  4. 폭로기간
(정답률: 알수없음)
  • 진폐증 발생에 관여하는 요인 중에서는 입자크기, 농도, 폭로기간이 포함됩니다. 그러나 작업경력은 진폐증 발생에 직접적으로 영향을 미치는 요인은 아닙니다. 작업경력은 작업자의 경험과 노하우를 쌓는 데에 영향을 미치지만, 진폐증 발생과는 직접적인 연관성이 없습니다.
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50. 초점거리가 각각 20㎝, 30㎝인 얇은 렌즈를 나란히 놓았을 때, 유효 초점거리는 얼마인가?

  1. 12㎝
  2. 25㎝
  3. 50㎝
  4. 60㎝
(정답률: 알수없음)
  • 얇은 렌즈를 나란히 놓았을 때, 유효 초점거리는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    1/유효 초점거리 = 1/초점거리1 + 1/초점거리2

    여기서 초점거리1과 초점거리2는 각각 렌즈의 초점거리를 나타냅니다.

    따라서, 위 식에 초점거리1 = 20㎝, 초점거리2 = 30㎝을 대입하면,

    1/유효 초점거리 = 1/20 + 1/30

    1/유효 초점거리 = 1/12

    따라서, 유효 초점거리는 12㎝입니다.
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51. 중심 파장이 λ인 패브리-페롯형 간섭필터를 제작할 때 반사경 사이의 간격(spaced)의 광학적 두께는?

  1. λ/4
  2. λ/3
  3. λ/2
  4. λ
(정답률: 알수없음)
  • 패브리-페롯형 간섭필터는 반사경 사이의 간격이 λ/2인 경우에 최적의 성능을 보입니다. 이는 간섭필터의 원리에 기반합니다.

    간섭필터는 빛의 간섭을 이용하여 특정 파장의 빛을 강화하거나 약화시키는 역할을 합니다. 이를 위해서는 반사경 사이의 간격이 빛의 파장과 일치해야 합니다.

    반사경 사이의 간격이 λ/2인 경우, 반사된 빛이 서로 상쇄되어 강화되는 파장이 존재합니다. 이를 통해 특정 파장의 빛을 강화시키는 효과를 얻을 수 있습니다.

    따라서, 중심 파장이 λ인 패브리-페롯형 간섭필터를 제작할 때 반사경 사이의 간격은 λ/2가 되어야 합니다.
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52. 파장의 단위로 nm(nanometer)를 사용할 때 주간에 보이는 가시광선의 파장 범위는?

  1. 380nm 진보라(violet-blue)에서부터 650nm 진한 적색(deep red)까지
  2. 420nm 진보라(violet-blue)에서부터 750nm 진한 적색(deep red)까지
  3. 420nm 진보라(violet-blue)에서부터 650nm 진한 적색(deep red)까지
  4. 380nm 진보라(violet-blue)에서부터 750nm 진한 적색(deep red)까지
(정답률: 알수없음)
  • 가시광선은 파장이 380nm에서 750nm 사이인 전자기파의 일부분으로 이루어져 있습니다. 따라서, 주간에 보이는 가시광선의 파장 범위는 420nm 진보라(violet-blue)에서부터 750nm 진한 적색(deep red)까지입니다. 이 범위는 인간의 눈이 감지할 수 있는 파장 범위에 해당하며, 보라색과 파란색에서부터 노란색, 주황색, 빨간색까지의 색상을 포함합니다.
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53. 프레넬 영역판(Fresnel Zone Plate)에서 가운데 원의 면적이 A일 때, 두 번째와 세 번째 원 사이의 면적은 얼마인가?

  1. A/3
  2. A/2
  3. A
  4. 2A
(정답률: 알수없음)
  • 두 번째와 세 번째 원은 반지름이 같으므로 면적도 같습니다. 따라서 두 번째와 세 번째 원 사이의 면적은 가운데 원의 면적인 A의 절반인 A/2가 됩니다. 따라서 정답은 "A/2"입니다.
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54. 다음 중 선 스펙트럼을 나타내는 광원은?

  1. 탄소등
  2. 텅스텐등
  3. 할로겐등
  4. 저압수은등
(정답률: 알수없음)
  • 저압수은등은 수은 증기를 이용하여 빛을 내는 광원으로, 선 스펙트럼을 가지고 있습니다. 이는 수은 증기 안에 있는 원자들이 특정한 파장의 빛을 방출하기 때문입니다. 따라서 저압수은등은 다른 광원들과는 달리 특정한 파장의 빛을 필요로 하는 실험 등에 유용하게 사용됩니다.
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55. 원점이 1m 인 사람이 멀리 떨어진 물체를 선명하게 보기 위해서는 초점거리가 얼마인 렌즈를 착용해야 하는가?

  1. 0.5m
  2. -0.5m
  3. 1.0m
  4. -1.0m
(정답률: 알수없음)
  • 원점이 1m인 사람이 멀리 떨어진 물체를 선명하게 보기 위해서는 눈에서 물체까지의 거리와 눈의 초점 거리가 일치해야 합니다. 따라서, 눈에서 물체까지의 거리가 초점 거리와 같은 "-1.0m"인 렌즈를 착용해야 합니다. 이는 렌즈의 초점 거리가 음수인 경우로, 이 경우 렌즈는 물체의 이미지를 실제 물체의 반대편에 형성하게 됩니다. 이러한 렌즈를 사용하면 눈에서 물체까지의 거리와 렌즈의 초점 거리가 일치하여 물체를 선명하게 볼 수 있습니다.
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56. 광학소자 가공 중 좋은 평면을 내기 위한 조건으로 적당하지 않은 것은?

  1. 정반(定盤)의 평면 정도가 좋아야 한다.
  2. 가장자리 가공시 중심부보다 압력을 적게 주어야 한다.
  3. 연마의 가공 거리가 제품의 어느 부분을 잡아도 같아야 한다.
  4. 가공 중 연마액 공급량이 면의 어느 부분을 깎아도 같아야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 가장자리 가공시 중심부보다 압력을 적게 주어야 한다는 것은, 가공 중에 압력이 골고루 분산되어야 한다는 것을 의미합니다. 만약 중심부에 비해 가장자리에 더 많은 압력을 주게 된다면, 가장자리 부분이 과도하게 깎이게 되어 평면이 일그러지게 됩니다. 따라서 압력을 적게 주어 골고루 분산시키는 것이 중요합니다.
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57. 폭이 50㎛인 슬릿에 의해서 500nm 인 빛이 회절되었다. 슬릿에서 스크린까지의 거리가 1m라면 무늬의 중심에서 첫 번째 어두운 무늬까지의 거리는 얼마인가?

  1. 1mm
  2. 1cm
  3. 10cm
  4. 1m
(정답률: 알수없음)
  • 먼저 슬릿에 의한 회절은 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있습니다.

    sinθ = λ/d

    여기서 θ는 회절각, λ는 파장, d는 슬릿의 폭입니다.

    따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    sinθ = λ/d = 500nm / 50μm = 0.01

    여기서 θ는 중앙에서 첫 번째 어두운 무늬까지의 각도입니다. 이 각도를 이용하여 거리를 계산할 수 있습니다.

    tanθ = y/L

    여기서 y는 중앙에서 첫 번째 어두운 무늬까지의 거리, L은 슬릿에서 스크린까지의 거리입니다.

    따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    tanθ = y/L = 0.01 = y/1m

    y = 0.01m = 1cm

    따라서 정답은 "1cm"입니다. 이유는 슬릿에 의한 회절각과 중앙에서 첫 번째 어두운 무늬까지의 거리를 이용하여 계산한 결과입니다.
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58. 다음 광원 중 빛을 내는 원리가 다른 것은?

  1. 백열 전등
  2. 할로겐 등
  3. 나트륨 등
  4. 녹은 철이 내는 빛
(정답률: 알수없음)
  • 나트륨 등은 다른 광원과 달리, 전기를 통해 나트륨 기체를 가열하여 빛을 내는 것입니다. 이에 반해 백열 전등과 할로겐 등은 전기를 통해 전기선과 백금 청정제를 가열하여 빛을 내며, 녹은 철이 내는 빛은 열에 의해 녹은 철이 방출하는 빛입니다. 따라서 나트륨 등은 다른 광원과 원리가 다릅니다.
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59. 꼭지각이 60°인 프리즘의 최소 편이각(deviation angle)이 30°였다. 이 프리즘의 굴절율은?

  1. 21/2
  2. 31/2
  3. 41/2
  4. 51/2
(정답률: 알수없음)
  • 프리즘의 최소 편이각이 30°이므로, 광선은 프리즘 내부에서 적어도 30°만큼 꺾이게 됩니다. 이 때, 광선은 꼭지각이 60°인 삼각형의 내각에 대해 입사각과 굴절각을 가지게 됩니다.



    또한, 프리즘의 내부에서 광선은 직각삼각형을 이루게 되므로, 사인 법칙을 이용하여 다음과 같은 관계를 얻을 수 있습니다.



    여기서 n은 프리즘의 굴절율입니다. 이 두 식을 이용하여 굴절율 n을 구해보면 다음과 같습니다.



    위 식에서, 최소 편이각이 30°이므로, 광선의 입사각은 15°입니다. 이를 대입하여 계산하면,



    따라서, 굴절율 n은 1/√3입니다. 이 값은 21/2와 같습니다. 이유는, √3은 21/2보다 약간 큰 값이기 때문에, 1/√3은 21/2보다 약간 작은 값이 됩니다. 따라서, 정답은 "21/2"입니다.
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60. 오른손 방향 원형 편광된 빛과 왼손 방향 원형 편광된 두 빛이 중첩하면 그 빛의 편광상태는 어떻게 되는가? (단, 두 빛의 세기는 같다고 가정한다.)

  1. 선형 편광
  2. 원형 편광
  3. 타원 편광
  4. 편광이 없어진다.
(정답률: 알수없음)
  • 오른손 방향 원형 편광된 빛과 왼손 방향 원형 편광된 두 빛이 중첩하면 선형 편광이 됩니다. 이는 두 원형 편광이 서로 상쇄되어 편광이 없어지는 것이 아니라, 서로 직교하는 방향으로 진동하는 선형 편광으로 합쳐지기 때문입니다.
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