멀어진 손전등은 왜 어두울까?
- 같은 손전등을 가까이에서, 멀리에서 비춘다.
- 빛은 더 넓은 곳으로 퍼진다.
- 별빛도 거리가 달라지면 보이는 밝기가 달라진다.
별과 우주 / 02차시 / 45분
별의 밝기와 등급
거리의 제곱 · 밝기 비율 · 등급 차
같은 별의 거리가 달라질 때 밝기 변화를 설명하고, 별의 등급과 밝기의 관계를 비교한다.
개념
겉으로 보이는 밝기의 조건
- 별 자체의 밝기가 영향을 준다.
- 별까지의 거리도 영향을 준다.
- 거리만 비교하려면 실제 밝기가 같아야 한다.
거리와 밝기의 관계
- 같은 별의 밝기는 거리의 제곱에 반비례한다.
- 거리 3배 → 밝기 1/9배
- 거리 1/2배 → 밝기 4배
등급으로 나타낸 밝기
- 밝기를 비교하여 등급으로 나타낸다.
- 등급의 숫자가 작을수록 밝다.
- 0등급과 음수 등급도 있다.
등급 차와 밝기 비
- 1등급 차이 → 약 2.5배
- 5등급 차이 → 정확히 100배
- 밝은 쪽은 등급의 숫자가 작은 쪽이다.
탐구
거리와 별의 밝기 탐구실
거리 1·2·3·4배, 실제 밝기 1·2·4배를 독립 조절. 겉보기 밝기 L/d². 같은 넓이로 받는 빛과 변수 통제.
별도 창 ↗광원에서 거리 바꾸기
- 광원의 밝기와 센서 방향을 일정하게 한다.
- 거리만 바꾸어 빛의 세기를 측정한다.
- 거리가 멀수록 측정값은 작아진다.
빛이 퍼지는 면적
- 같은 양의 빛이 더 넓은 면적으로 퍼진다.
- 거리 2배 → 면적 4배
- 같은 면적이 받는 빛은 1/4배가 된다.
자료 해석
비율 자료 읽기
- 거리 1배일 때의 밝기를 1로 정한다.
- 거리 2배에서는 1/4이다.
- 거리 4배에서는 1/16이다.
등급의 순서 비교
- −1등급은 1등급보다 밝다.
- 1등급은 4등급보다 밝다.
- 밝은 순서: −1등급 → 1등급 → 4등급
5등급 차이 계산
- A는 0등급, B는 5등급이다.
- A가 B보다 100배 밝다.
- B의 밝기는 A의 1/100이다.
밝기 자료 해석의 순서
- 같은 별인지 먼저 확인한다.
- 거리의 비를 밝기의 비로 바꾼다.
- 필요한 경우 밝기 비를 등급 차로 바꾼다.
정리
별의 밝기와 등급 정리
- 같은 별: 거리 2배 → 밝기 1/4배
- 등급의 숫자가 작을수록 밝다.
- 5등급 차이 → 밝기 100배 차이
핵심 개념 확인
빈칸을 누르면 답을 확인할 수 있습니다.
- 같은 별까지의 거리가 2배이면 밝기는
- 등급의 숫자가 작을수록
- 5등급 차이는 밝기로
학습지와 함께 정리하기
앞의 핵심 개념 ①~③에 이어 채워 보세요.
- 거리만 비교하려면 실제 밝기가 한다.
- 광원의 밝기와 센서 방향을 한다.
- 거리 2배 → 면적
- 같은 별의 밝기는 거리의 에 반비례한다.
- 0등급과 등급도 있다.
- 1등급 차이 →
- 지구에서 보이는 별의 밝기 가 영향을 준다.
- 지구에서 보이는 별의 밝기 도 영향을 준다.
- 만 바꾸어 빛의 세기를 측정한다.
- 거리가 멀수록 측정값은 .
- 같은 양의 빛이 으로 퍼진다.
- 거리 3배 → 밝기
- 거리 1/2배 → 밝기
- 거리 1배에서의 밝기를 1로 둘 때 거리 4배에서는 이다.
- 밝기를 비교하여 으로 나타낸다.
- 밝은 순서:
- A는 0등급, B는 5등급이다. B의 밝기는 A의 이다.
확인 문제
1. 같은 별까지의 거리가 3배가 되면 밝기는?
2. 가장 밝은 별의 등급은?
3. 2등급 별은 7등급 별보다 몇 배 밝은가?
확장
거리 변화와 등급 변화
- 같은 별이 10배 멀어지면 밝기는 1/100이다.
- 100배 어두워지면 등급은 5 커진다.
- 예: 1등급 → 6등급
4. 같은 별이 10배 멀어졌다. 원래 0등급이었다면?
내용 검토: 비상 교과서 272–275쪽 · 오투 132–140쪽 · 참고 강의 52·53
예제·그림은 수업을 위해 새로 구성한 자료입니다. 출처의 문항을 그대로 수록하지 않았습니다.