2차시 · 별의 밝기와 등급 · 문제지

동일한 광원에서 거리를 바꾸며 빛의 세기를 측정했다. 100 cm 지점의 빈칸에 들어갈 값은?

광원의 밝기와 센서 방향은 일정하다. 측정값은 이상적인 거리 제곱 법칙을 따른다.

1. ① 60 lx
2. ② 90 lx
3. ③ 180 lx
4. ④ 360 lx

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같은 빛다발이 거리 d, 2d, 3d의 단면 A, B, C를 지난다. C에서 단위 면적이 받는 빛의 양은 A의 몇 배인가?

빛은 흡수되지 않고 각 단면에 고르게 퍼진다. 아래 사각형은 가상 단면의 정면도이다.

1. ① 1/3배
2. ② 1/6배
3. ③ 1/9배
4. ④ 9배

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별 A와 B가 내보내는 빛의 양은 같다. 지구에서 관측한 밝기가 A:B=9:1일 때, 지구에서 두 별까지의 거리 비 A:B는?

빛의 흡수는 무시한다. 그림의 막대는 관측 밝기의 상대값이다.

1. ① 1 : 3
2. ② 1 : 9
3. ③ 3 : 1
4. ④ 9 : 1

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별 A~D의 등급이 A=4, B=−1, C=2, D=0이다. 지구에서 밝게 보이는 순서로 옳은 것은?

모두 지구에서 관측한 등급이다.

1. ① A → C → D → B
2. ② D → B → C → A
3. ③ B → C → D → A
4. ④ B → D → C → A

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별 P, Q, R의 등급은 각각 −2, 3, 8이다. P는 R보다 몇 배 밝게 보이는가?

5등급 차이는 밝기 100배 차이에 해당한다.

1. ① 100배
2. ② 1000배
3. ③ 10000배
4. ④ 100000배

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그림의 빛다발에 대한 설명으로 옳은 것만 고른 것은? ㄱ. A와 B를 통과하는 빛의 총량은 같다. ㄴ. B에서 같은 넓이 한 칸이 받는 빛은 A의 4배이다. ㄷ. 관측 위치를 B에서 A로 옮기면 밝기는 4배가 된다.

A~C는 같은 빛다발의 가상 단면이다. 광원의 밝기는 일정하며, 빛은 흡수되지 않고 각 단면에 고르게 퍼진다.

1. ① ㄱ
2. ② ㄴ
3. ③ ㄴ, ㄷ
4. ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ
5. ⑤ ㄱ, ㄷ

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같은 별 S를 A(20 pc)와 B(60 pc)에서 관측한다. A에서 B로 옮길 때 별까지의 거리와 관측 밝기가 각각 몇 배가 되는지 구하고, 어두워 보이는 까닭을 “빛이 퍼지는 면적”과 “단위 면적”을 포함하여 설명하시오.

별 자체의 밝기는 일정하며, 빛은 사방에 고르게 퍼지고 흡수되지 않는다.

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한 모둠은 램프 A에서 1 m 떨어진 곳의 밝기 120 lx와 램프 B에서 2 m 떨어진 곳의 밝기 30 lx를 비교하고, 거리 제곱 법칙을 확인했다고 결론 내렸다. 이 결론의 문제점을 “광원”을 포함해 설명하고, 거리의 영향만 확인할 재실험 방법을 두 가지 조건을 들어 제안하시오.

두 램프 자체의 밝기가 같은지는 확인하지 않았다.

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