Ⅱ. 빛과 파동

금성 교과서

출판사별 교과서 밀착 문제

개념 확인 문제

빛의 반사에 대한 설명으로 옳은 것은 O, 옳지 않은 것은 X로 표시하시오.

(1) 입사각과 반사각의 크기는 항상 같다. (       )

(2) 입사각이 커져도 반사각은 일정하다. (       )

(3) 표면이 거친 면에서 빛은 난반사한다. (       )

입사 광선과 반사 광선이 반사면에 수직인 선과 이루는 각을 각각 ㉠(       ), ㉡(       )이라고 한다.

30°

오른쪽 그림은 빛이 거울에서 반사하는 모습을 나타낸 것이다. 반사각의 크기는 몇 °인가?

거울과 그 특징으로 옳은 것끼리 선으로 연결하시오.

(1) 평면거울 ⦁    ⦁㉠ 빛을 한 점에 모은다.

(2) 오목거울 ⦁    ⦁㉡ 넓은 범위를 볼 수 있다.

(3) 볼록거울 ⦁    ⦁㉢ 실물과 같은 크기의 상이 보인다.

거울에 의한 상

종류	오목거울		볼록거울
	가까이 있을 때	멀리 있을 때
상의 크기	물체보다 ㉠( ) 바로 선 상	물체보다 작고 ㉡( ) 선 상	항상 물체보다 작은 상

평면거울에서 10cm 떨어진 곳에 물체를 놓았다. 상은 평면거울에서 몇 cm 떨어진 곳에 생기는가?

자동차 전조등이나 성화 채화에 쓰이는 거울은 어떤 거울인가?

두 물질의 경계면에서 빛의 진행 방향이 꺾이는 현상을 무엇이라고 하는가?

빛의 굴절에 대한 설명으로 옳은 것은 O, 옳지 않은 것은 X로 표시하시오.

(1) 입사각과 굴절각의 크기는 항상 같다. (       )

(2) 굴절 광선과 두 물질의 경계면이 이루는 각을 굴절각이라고 한다. (       )

빛이 두 물질의 경계면에서 굴절할 때 입사각과 굴절각의 크기를 등호 또는 부등호를 이용하여 비교하시오.

(1) 공기 ⟶ 물 : 입사각 (       ) 굴절각

(2) 물 ⟶ 공기 : 입사각 (       ) 굴절각

렌즈의 종류와 특징 및 그 쓰임새를 옳은 것끼리 선으로 연결하시오.

(1) 볼록렌즈⦁  ⦁㉠ 빛이 흩어짐⦁  ⦁① 원시 교정

(2) 오목렌즈⦁  ⦁㉡ 빛이 모임  ⦁  ⦁② 근시 교정

렌즈에 의한 상

종류	볼록렌즈		오목렌즈
	가까이 있을 때	멀리 있을 때
상의 크기	물체보다 ㉠( ) 바로 선 상	물체보다 작고 거꾸로 선 상	물체보다 ㉡( ) 바로 선 상

물체와 렌즈 사이의 거리에 관계없이 항상 실제 크기보다 작게 보이는 렌즈는 어떤 렌즈인가?

빛이 프리즘을 통과한 후 여러 가지 색의 빛으로 나누어지는 현상을 무엇이라고 하는가?

빛이 분광기나 프리즘 등에서 분산하는 까닭은 빛의 색에 따라 (       )하는 정도가 다르기 때문이다.

프리즘에 백색광을 통과시킬 때 가장 많이 굴절하는 색은 ㉠(      )색, 가장 적게 굴절하는 색은 ㉡(      )색이다.

그림과 같이 빛의 3원색을 동시에 비추었더니 파란색과 초록색 빛을 동시에 반사하였다.

빨간색

파란색

초록색

파란색

초록색

이때 물체는 어떤 색으로 보이는가?

한곳에서 발생한 진동이 주변으로 퍼져 나가는 현상을 무엇이라고 하는가?

(      )은 파동을 전달하는 물질이다.

파동이 진행할 때 매질은 제자리에서 진동만 하고 파동과 함께 이동하는 것은 파동이 가진 (      )이다.

오른쪽 그림과 같이 파동이 오른쪽 방향으로 나아갈 때 A, B, C 지점이 움직이는 방향을 각각 화살표로 나타내시오.

A

B

C

파동을 다음 두 가지 경우로 분류할 때, 그 기준은 무엇인가?

∙소리, 지진파의 P파   ∙빛, 전파, 지진파의 S파

횡파에서 마루와 골 사이의 수직 거리가 4cm 이고, 마루와 골 사이의 수평 거리는 8cm 였다. 이 파동의 진폭과 파장은 각각 몇 cm인가?

다음 설명 중 옳은 것은 O, 옳지 않은 것은 X로 표시하시오.

(1) 지진파의 S파, 소리는 종파이다. (      )

(2) 단위 시간 동안 진동하는 횟수는 주기이다. (      )

(3) 주기의 단위는 Hz(헤르츠)이다. (      )

다음 설명 중 옳은 것은 O, 옳지 않은 것은 X로 표시하시오.

(1) 어군 탐지기, 속도 측정기 등은 파동의 반사 현상을 이용한 것이다. (      )

(2) 속력이 느린 매질에서 빠른 매질로 진행할 때, 입사각이 굴절각보다 작다. (      )

(3) 물의 깊이가 얕을수록 물결파의 진행 속력이 빨라진다. (      )

(      ) 안에 알맞은 말을 쓰시오.

(1) 파동이 반사할 때 ㉠(      )과 ㉡(      )의 크기는 항상 같다.

(2) 파동이 속력이 빠른 매질에서 느린 매질로 진행할 때 ㉠(      )이 ㉡(      )보다 크다.

파동의 (      )이란 매질의 경계면에서 파동의 진행 방향이 꺾이는 현상이다.

다음 현상으로부터 소리를 내는 물체의 특징을 간단히 서술하시오.

∙고무줄을 튕기면 소리가 난다.

∙소리굽쇠를 쳐서 물에 담그면 물방울이 튀어 오른다.

∙북 위에 모래를 뿌리고 북을 두드리면 모래가 튀어 오른다.

물체를 진동시켜 내는 파동을 ㉠(      )라고 하며, 이 파동은 진행 방향과 매질의 진동 방향이 나란한 ㉡(      )이다.

소리의 발생과 전달 : 소리는 물체의 (      )으로 발생하여 매질을 통해 전달된다.

소리의 3요소

(1) 소리의 크기 : (      )이 클수록 큰 소리이다.

(2) 소리의 높낮이 : (      )가 클수록 높은 소리이다.

(3) 소리의 맵시 : (      )이 다르기 때문에 나타난다.

밖에서 친구가 부르면 보이지는 않지만 누구인지 알 수 있다. 이것은 소리의 3요소 중 무엇과 관련이 있는가?

단원 마무리 문제

그림과 같이 레이저 포인터로 빛을 거울에 비추었다.

레이저

포인터

거울과

수직인 선

40°

(1) 반사각은 몇 °인가?

(2) 입사각이 점점 커지면 반사각은 어떻게 되는가?

물체를 평면거울에 비추었을 때, 물체와 상에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고르시오.

	<보 기>
ㄱ. 실물보다 큰 상이 생긴다. ㄴ. 좌우가 바뀌어 보인다. ㄷ. 거울에서 물체까지의 거리와 상까지의 거리는 같다.

오른쪽 그림은 물체에 볼록거울을 가까이 하였을 때의 모습이다. 볼록거울을 물체에서 멀리 할 때 볼록거울에 보이는 물체의 상을 옳게 설명한 것은?

① 작고 바로 선 상	② 작고 거꾸로 선 상

③ 더 크고 바로 선 상	④ 더 크고 거꾸로 선 상

⑤ 실물과 같은 크기의 바로 선 상

오른쪽 그림은 빛이 공기 중에서 물로 입사하는 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 빛의 굴절 현상이다.

② 입사각은 굴절각보다 크다.

③ 입사각이 작아지면 굴절각도 작아진다.

④ 빛이 물로 들어가면 빛의 속력이 빨라진다.

⑤ 두 물질에서 빛의 속력이 다르기 때문에 나타난다.

오른쪽 그림과 같이 렌즈 가까이에 물체를 놓았더니 크고 바로 선 상이 생겼다. 물체를 이 렌즈에서 아주 멀리 놓았을 때 렌즈에 의해 생기는 상으로 옳은 것은?

① 작고 바로 선 상      ② 작고 거꾸로 선 상

③ 더 크고 바로 선 상   ④ 더 크고 거꾸로 선 상

⑤ 실물과 같은 크기의 바로 선 상

오른쪽 그림은 공기 중의 물방울에 의해 무지개가 나타나는 원리를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 가장 많이 굴절하는 색은 보라색이다.

② 빛의 색에 따라 빛이 굴절하는 정도가 다르다.

③ 태양을 등지고 있을 때 관측할 수 있는 현상이다.

④ 물방울에서 빛의 반사-굴절-반사가 일어난다.

⑤ 무지개는 백색광인 햇빛이 물방울을 통과하면서 분산되어 생기는 현상이다.

다음은 철수, 영희, 민수가 흰 옷을 입고 무대 위에 서 있는 배우에게 비춘 조명을 나타낸 것이다. 관객들에게 보이는 배우가 입은 흰 옷의 색을 옳게 짝지은 것은?

∙철수 : 빨간색 + 초록색 + 파란색

∙영희 : 빨간색 + 파란색

∙민수 : 초록색 + 파란색

	철수	영희	민수
①	흰색	청록색	청록색
②	흰색	자홍색	청록색
③	흰색	자홍색	노란색
④	자홍색	자홍색	청록색
⑤	노란색	노란색	빨간색

오른쪽 그림과 같이 물이 담긴 수조에 코르크 마개를 띄우고 물결파를 발생시켰다. 이때 코르크 마개의 움직임을 옳게 설명한 것은?

① 아무런 움직임이 없다.

② 물결파를 따라 이동한다.

③ 제자리에서 좌우로 진동한다.

④ 제자리에서 위아래로 진동한다.

⑤ 물결파가 발생한 쪽으로 이동한다.

그림 (가), (나)는 용수철을 통해 전달되는 파동을 나타낸 것이다.

(가)	(나)

각 파동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① (가)는 횡파, (나)는 종파이다.

② (가)를 더 크게 흔들면 진동수가 더 커진다.

③ (가)와 같은 파동의 예로 물결파, 지진파의 S파가 있다.

④ (나)는 용수철의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 나란하다.

⑤ (나)에는 듬성듬성한 부분과 빽빽한 부분이 번갈아 나타난다.

그림과 같은 물결파의 마루와 골 사이의 거리가 4cm, 마루에서 마루 사이의 거리가 10cm이다.

10cm

4cm

이 물결파의 진폭과 파장을 옳게 짝지은 것은?

	진폭	파장			진폭	파장
①	2cm	5cm		②	2cm	10cm
③	4cm	5cm		④	4cm	10cm
⑤	4cm	20cm

그림은 물결파가 진행하는 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고르시오.

	<보 기>
ㄱ. 물결파의 파장이 짧아진다. ㄴ. 물결파의 속력이 느려진다. ㄷ. 입사각이 굴절각보다 크다.

오른쪽 그림과 같이 망치로 두드린 소리굽쇠를 물에 넣었더니 물이 튀었다. 이와 같은 현상으로부터 알 수 있는 것은?

① 소리는 종파이다.

② 소리는 기체에서 가장 느리다.

③ 소리는 매질을 통해 전달된다.

④ 소리는 공기의 진동으로 발생한다.

⑤ 물체가 진동하면 소리가 발생한다.

추석 날 밤에 하늘을 보면, 날씨가 맑은 곳이라면 어디든지 오른쪽 그림과 같은 보름달을 볼 수 있다. 그 이유를 빛의 반사를 이용하여 서술하시오.

그림 (가), (나)는 트럭에 상자를 싣는 두 가지 방법을 나타낸 것이다.

(1) 사람과 상자는 각각 무엇에 비유할 수 있는지 쓰시오.

(2) (가), (나) 중 파동에 비유할 수 있는 것을 고르고, 그 이유를 서술하시오.

그림은 상이 망막의 앞쪽에 맺히는 이상이 있는 눈을 나타낸 것이다.

이러한 눈의 명칭과 이러한 눈을 교정하는 렌즈를 각각 쓰시오.

오른쪽 그림과 같이 동일한 유리병 A~D에 각각 다른 양의 물을 담았다. 막대로 각 유리병을 두드렸을 때 가장 낮은 소리가 나는 유리컵을 고르고, 그 이유를 서술하시오.

정답과 해설

Ⅱ. 빛과 파동

1. (1) O  (2) X  (3) O   2. ㉠ 입사각, ㉡ 반사각   3. 60°   4. (1)-㉢  (2)-㉠  (3)-㉡   5. ㉠ 크고, ㉡ 거꾸로   6. 10cm   7. 오목거울   8. 빛의 굴절   9. (1) X  (2) X   10. (1) >  (2) <   11. (1)-㉡-①  (2)-㉠-②   12. ㉠ 크고, ㉡ 작고   13. 오목렌즈   14. 빛의 분산  15. 굴절   16. ㉠ 보라, ㉡ 빨간   17. 청록색   18. 파동   19. 매질   20. 에너지   21. A : ↓, B : ↑, C : ↑   22. 종파와 횡파   23. 진폭 : 2cm, 파장 : 16cm  24. (1) X  (2) X  (3) X   25. (1) O  (2) O  (3) X   26. (1) ㉠ 입사각, ㉡ 반사각  (2) ㉠ 입사각, ㉡ 굴절각   27. 굴절   28. 진동한다.   29. ㉠ 소리, ㉡ 종파   30. 진동   31. (1) 진폭  (2) 진동수  (3) 파형   32. 소리의 맵시

33. (1) 40°  (2) 커진다.   34. ㄴ, ㄷ   35. ①   36. ④  37. ②   38. ④   39. ②   40. ④   41. ②   42. ②   43. ㄱ, ㄴ, ㄷ   44. ⑤   45. 해설 참조   46. (1) 사람 : 매질, 상자 : 에너지  (2) 해설 참조   47. 근시, 오목렌즈   48. 해설 참조

33. 반사 법칙에 의해 입사각과 반사각의 크기는 항상 같다. 따라서 반사각은 입사각과 같은 40°이고, 입사각이 점점 커지면 반사각도 점점 커진다.

34. ㄱ, ㄴ. 물체를 평면거울에 비추면 물체와 크기가 같고 좌우가 바뀐 상이 생긴다.

ㄷ. 평면거울에서 물체까지의 거리와 평면거울에서 상까지의 거리는 같다.

35. 볼록거울과 물체 사이의 거리에 관계없이 항상 물체보다 작고 바로 선 상이 생긴다.

36. ①, ④, ⑤ 빛이 공기 중에서 물로 입사할 때, 빛의 속력이 느려지면서 빛이 굴절한다.

②, ③ 입사각은 굴절각보다 크며, 입사각이 작아지면 굴절각도 작아진다.

37. 물체가 렌즈 가까이에 있을 때 크고 바로 선 상이 생겼으므로 볼록렌즈이다. 물체가 볼록렌즈와 아주 멀어지면 작고 거꾸로 선 상이 생긴다.

38. ①, ② 빛의 색에 따라 굴절하는 정도가 달라서 무지개가 생기며, 이때 가장 많이 굴절하는 색은 보라색이다.

③, ④, ⑤ 태양을 등지고 있을 때, 햇빛이 물방울을 통과하면서 굴절-반사-굴절된다. 따라서 햇빛이 여러 가지 색으로 분산되면서 무지개가 생긴다.

39. • 철수 : 3원색의 빛이 배우의 흰 옷에서 모두 반사되므로, 3원색의 빛이 모두 합성된 흰색으로 보인다.

• 영희 : 빨간색 빛과 파란색 빛이 흰 옷에서 모두 반사되므로, 빨간색 빛과 파란색 빛이 합성된 자홍색으로 보인다.

• 민수 : 초록색 빛과 파란색 빛이 흰 옷에서 모두 반사되므로, 초록색 빛과 파란색 빛이 합성된 청록색으로 보인다.

40. 물결파의 매질인 물 위에 떠 있는 코르크 마개는 매질인 물과 함께 제자리에서 위아래로 진동하고, 물결파를 따라 이동하지 않는다.

41. ①, ④, ⑤ (가)는 매질인 용수철의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 수직인 횡파, (나)는 매질인 용수철의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 나란한 종파이다. 종파는 매질의 듬성듬성한 부분과 빽빽한 부분이 번갈아 나타난다.

② (가)를 더 크게 흔들면 진폭이 커진다.

③ 물결파, 지진파의 S파, 빛, 전파 등은 (가)와 같은 횡파에 속한다.

42. 진폭은 진동 중심에서 마루 또는 골까지의 거리이다. 따라서 진폭은 마루와 골 사이의 거리인 4cm의 [eqn: {1} over {2}]인 2cm이다. 또한 파장은 마루에서 다음 마루까지의 거리이므로 10cm이다.

43. 물결파의 입사각이 굴절각보다 크므로 물결파는 속력이 느려지는 쪽으로 굴절한 것이다. 따라서 물결파의 속력은 느려지고 파장은 짧아진다.

44. 소리굽쇠가 진동하면서 물을 튀긴다. 따라서 물체가 진동하면 소리가 발생한다는 것을 알 수 있다.

45. [모범 답안] 태양 빛이 달에서 난반사하기 때문이다.

[해설] 태양 빛이 달에서 난반사하기 때문에, 달에서 반사된 빛을 여러 장소에서 동시에 볼 수 있다. 따라서 추석 날 밤에 날씨가 맑은 곳이라면 어디든지 보름달을 볼 수 있다.

46. (2) [모범 답안] (나), 사람이 제자리에서 상자를 이동하듯, 파동의 매질은 제자리에서 진동하며 에너지를 이동시키기 때문이다.

47. 빛이 너무 많이 굴절하여 상이 망막의 앞쪽에 맺히는 이상이 있는 눈은 근시이다. 근시는 오목렌즈로 빛을 퍼지게 하여 상이 망막에 맺히도록 교정한다.

48. [모범 답안] A, 가장 무거워서 진동수가 가장 작기 때문이다.

[해설] 물이 담긴 유리병을 두드리면 유리병이 진동하면서 소리를 낸다. 이때 유리병에 담긴 물이 많을수록 질량이 커서 느리게 진동한다. 따라서 물이 가장 많이 담긴 A의 진동수가 가장 작아 가장 낮은 소리가 난다.