npsm 새물리 New Physics : Sae Mulli

pISSN 0374-4914 eISSN 2289-0041
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Article

Research Paper

New Phys.: Sae Mulli 2019; 69: 1053-1063

Published online October 31, 2019 https://doi.org/10.3938/NPSM.69.1053

Copyright © New Physics: Sae Mulli.

Dependence of Shadow Sizes on Various Variables

다양한 변인에 대한 그림자 크기의 의존성

Taekyu KIM*

Department of Science Education, Jeonju National University of Education, Jeonju 55101, Korea

Correspondence to:tkkim@jnue.kr

Received: July 22, 2019; Revised: September 3, 2019; Accepted: September 11, 2019

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Abstract

The shadow sizes of a plane object according to the movement of a point light source are equal to the shadow sizes according to the movement of an object and the movement of a screen. Also, its shadow sizes are proportional to the product of the shadow-size changes with object and screen movements. As the ration of the radius of the spherical object to the object distance from the light source increases, the relative error in the shadow size for plane objects increases. The sizes of the umbra shadows caused by large spherical light sources decrease as the ratio of the light source size to the object size increases and the ratio of the screen distance to the object distances increases. The penumbra shadow sizes increase with increasing ratios of the light source size to the object size and the screen distance to the object distance. When the light source because point light source, the sizes of the umbra shadow and the penumbra shadow are equal. The shadows of objects caused by plane light source are umbra shadows, and the sizes of these umbra shadows depend only on the size of the object.

Keywords: Shadow, Spherical Object, Light Source

점광원의 이동에 따른 평면 물체의 그림자 크기는 물체의 이동 및 스크린의 이동에 따른 그림자 크기와 같다. 그리고 그림자 크기는 물체의 이동에 따른 그림자 크기 변화 및 스크린의 이동에 따른 그림자 크기 변화의 곱에 비례한다. 물체 거리에 대한 구면 물체의 반지름의 비율이 증가할수록 평면 물체에 대한 그림자 크기의 상대오차가 증가한다. 큰 구면광원에 의한 본그림자 크기는, 평면 물체 크기에 대한 광원 크기의 비율이 커질수록 물체 거리에 대한 스크린 거리의 비율이 낮을수록 감소된다. 반면에, 반그림자 크기는 물체 크기에 대한 광원 크기의 비율 및 물체 거리에 대한 스크린 거리의 비율이 커질수록 커진다. 광원이 점광원 크기에 이르면, 본그림자의 크기와 반그림자의 크기는 같아진다. 평면광원에 의한 물체의 그림자는 본그림자 만 생기고, 물체의 본그림자 크기는 물체의 크기에만 의존한다.

Keywords: 그림자, 구형물체, 광원