광학기사

1. 공기 중에서 초점거리가 5cm, 얇은 렌즈 2개를 서로 밀착시켰을 경우, 이 렌즈계의 초점거리는?

① 2.5cm

② 5.0cm

③ 7.5cm

④ 10.0cm

2. 한 물체가 곡률반경이 –6cm인 오목거울로부터 앞쪽으로 12cm가 되는 지점에 있을 때 거울에서 상까지의 거리는? (단, 거리는 모두 양(+)의 값을 가진다.)

① 2cm

② 3cm

③ 4cm

④ 5cm

3. 그림과 같이 off-axis ray의 입사높이와 시야각에 따라 상평면상에 빛이 모이는 점이 변화하는 수차와 거리가 먼 것은?

① 구면수차

② 코마

③ 왜곡수차

④ 비점수차

4. 렌즈의 버전스(vergence)에 관한 다음 설명 중 옳은 것은?

① 렌즈의 버전스는 빛을 모으거나 퍼지게 하는 능력을 말한다.

② 볼록렌즈는 음(-)의 버전스를 갖는다.

③ 평행광은 무한대의 버전스를 갖는다.

④ 볼록렌즈를 통과한 파면의 곡률 반경이 작을수록 버전스가 작다.

5. 두께 1cm인 평행판 유리에 법선으로부터 0.1rad의 각도로 입사한 광이 유리를 통과할 때 출사광은 입사광의 연장선으로부터 얼마만큼 변위되는가? (단, 유리의 굴절률은 1.5 이다.)

① 0.15mm

② 0.33mm

③ 0.67mm

④ 1.50mm

6. 다음 중 주경이 오목거울, 부경이 볼록거울로 구성된 망원경은?

① 뉴턴 망원경

② 공심형 망원경

③ 그레고리형 망원경

④ 카세그레인형 망원경

7. 다음 그림에서 똑같은 렌즈 앞뒤를 바꾸어서 같은 광성은 입사시킬 경우 구면수차에 대한 설명으로 옳은 것은?

① Ⅰ과 Ⅱ의 구면수차는 차이가 없다.

② Ⅰ의 구면수차가 Ⅱ의 것에 비해 작다.

③ Ⅰ의 구면수차가 Ⅱ의 것에 비해 크다.

④ Ⅰ은 positive 구면수차이고, Ⅱ는 negative 구면수차이다.

8. 다음 중 상을 상하좌우 반전시키는 프리즘이 아닌 것은?

① 슈미트(Schmidt) 프리즘

② 아미찌(Amici) 프리즘

③ 펜타(Penta) 프리즘

④ 이중 포로(double Porro) 프리즘

9. 빛을 평면거울에 입사시킬 때, 평면거울을 10도 회전시키면 반사광은 얼마나 회전하겠는가?

① 0도

② 5도

③ 10도

④ 20도

10. 꼭지각이 30°인 프리즘의 굴절률이 파란색 광선에 대해서는 1.65이고, 빨간색 광선에 대해서는 1.61이라면 두 파장 범위 내에서 각분산(angular dispersion)은?

① 1.31°

② 2.62°

③ 3.38°

④ 4.18°

11. 어떤 오목거울의 앞 60cm의 위치에 물체를 놓았더니 물체 크기가 5배가 되는 실상이 생겼따면, 이 오목거울의 초점거리는 얼마인가?

① 30cm

② 40cm

③ 50cm

④ 60cm

12. 다음 그림은 빛이 공기 중에서 굴절률이 다른 두 물질 속을 지나는 경로이다. 공기, 물질 Ⅰ, 물질 Ⅱ에서 빛의 속력을 c, c1, c2 라 할 때 다음 중 관계가 옳은 것은?

① c ＞ c2 ＞ c1

② c ＜ c2 ＜ c1

③ c ＜ c1 ＜ c2

④ c ＞ c1 ＞ c2

13. 각각 +10D의 굴절능을 가진 두 개의 얇은 렌즈가 4cm 만큼 떨어져 있다. 만일 두 번째 렌즈로부터 초점까지의 거리가 3cm 라면 광학계의 제2주요면은 두 번째 렌즈로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는가?

① 3.25cm

② 3.55cm

③ 4.35cm

④ 4.65cm

14. 경통길이(tube length)가 160mm인 현미경에서 초점거리가 20mm인 대물렌즈의 배율은 얼마인가?

① 4

② 8

③ 20

④ 40

15. 초점거리가 10cm인 볼록렌즈의 좌측전방 5cm 인 곳에 물체가 놓여 있다. 상의 위치와 종류 중 옳은 것은?

① 렌즈의 좌측 10cm 인 곳에 정립허상이 생긴다.

② 렌즈의 우측 10cm 인 곳에 도립허상이 생긴다.

③ 렌즈의 좌측 3.3cm 인 곳에 정립허상이 생긴다.

④ 렌즈의 우측 3.3cm 인 곳에 도립허상이 생긴다.

16. 얇은 렌즈에의해 그림과 같이 결상될 때 물체로부터 제1초점까지의 거리가 z, 제1초점거리가 f, 제2초점거리가 f′ 그리고 제2초점으로부터 상까지의 거리가 z′ 일 때 Newton의 방정식은?

① zf = z′ f′

② zf′ = z′ f

③ (z + f)f = (z′ + f′)f′

④ zz′ = ff′

17. 그림과 같이 원래의 상이 찌그러진 상으로 나타나는 이유는 어떤 현상 때문인가?

① 코마

② 구면수차

③ 왜곡수차

④ 비점수차

18. 공기 중에서 점광원의 빛을 구면수차 없이 한 점에 결상시키려면 경계면 반사경의 모양을 어떤 형태로 해야 하는가?

① 구면

② 포물면

③ 타원체면

④ 쌍곡면

19. 공기 중에서 파장이 600nm인 빛이 굴절률 1.5인 매질 내로 입사하였을 때 매질 내에서의 파장(λ)과 진동수(f)의 값은?

① λ = 400nm, f = 5×1014 Hz

② λ = 400nm, f = 7.5×1014 Hz

③ λ = 900nm, f = 5×1014 Hz

④ λ = 900nm, f = 7.5×1014 Hz

20. 투명한 물체의 굴절률을 실험적으로 측정하기 위해서 그 물체를 삼각형의 얇은 프리즘 모양으로 만들어서 이용하며 프리즘을 통과한 단색의 광선이 최소편의가 일어나는 상태가 되도록 조절한다. 이때 프리즘의 굴절률을 구하기 위해서 측정해야 할 것은?

① 입사각, 정각

② 최소편의각, 정각

③ 입사각, 굴절각

④ 최소편의각, 입사각

21. Na의 이중선(λ1 = 5895.9 Å, λ2 = 5890.0 Å)을 삼차 회절광에서 분리시키기 위해서는 격자 위에서 빛이 비추는 영역 안의 총 격자선이 몇 줄이어야 되는가?

① 333

② 500

③ 999

④ 1964

22. 얇은 렌즈의 곡률반경이 R이고, 이 렌즈와 평판사이의 굴절률이 n인 뉴톤링 실험장치가 있다. 반사광에 의한 뉴톤링 무늬에서 첫 번째 어두운 무늬의 반경은 얼마인가? (단, 사용된 파장은 λ 이다.)

23. 굴절률 1.5인 유리 표면에서의 반사를 방지하기 위하여 굴절률 1.38인 MgF2 으로 무반사 코팅을 하고자 한다. 550nm 파장의 광에 대한 반사가 최소이기 위한 박막의 최소 두께는 약 얼마인가?

① 917Å

② 996Å

③ 1833Å

④ 1993Å

24. 지구에서 30억(3×109)km 떨어진 어떤 별이 중심파장이 500nm인 빛을 방출하고 있다. 망원경 앞에 이중슬릿을 놓고 간섭무늬가 없어질 때까지 슬릿사이 간격을 조절하여 횡코헤런스폭(transverse coherence width)이 6mm임을 알았을 때, 이별의 지름은 약 얼마인가?

① 4.5×107 km

② 1.5×106 km

③ 6.1×105 km

④ 3.1×105 km

25. 다음 함수들 중 Fourier transform 하여도 형태가 변하지 않는 것은?

① Gauss 함수

② δ함수

③ Rectangular 함수

④ Circular 함수

26. 다음 중 윤대판(zone plate)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 윤대판은 볼록렌즈의 역할을 할 수 있다.

② 윤대판은 빛의 프레넬 회절현상을 응용한 장치이다.

③ 평면파와 구면파의 간섭으로 윤대판을 만들 수 있다.

④ 윤대판의 연이은 동심원 사이의 간격은 입사되는 빛의 파장과 무관하다.

27. 홀로그래피 방법으로 회절격자를 만들려고 할 때, 광원의 파장이 0.6μm 라면 격자 간격의 최솟값은 얼마인가?

① 0.3μm

② 0.6μm

③ 0.9μm

④ 1.2μm

28. 다음 중 파장과 색깔이 잘못 연결된 것은?

① 480nm – 파란빛

② 650nm - 주황빛

③ 550nm - 초록빛

④ 590nm – 노란빛

29. Michelson 간섭계의 두 거울 중 한쪽 거울을 0.200mm 움직이는 동안에 이동되는 줄무늬를 800개 헤아렸다고 하면 빛의 파장은 얼마인가?

① 500nm

② 400nm

③ 300nm

④ 200nm

30. 영(Young)의 이중 슬릿 실험에서 얻어지는 간섭무늬의 간격은 슬릿 간격과 슬릿 스크린 사이의 거리, 그리고 사용하는 빛의 파장에 의해서 결정된다. 다음 중 간섭무늬의 간격을 줄일 수 있는 경우는?

① 슬릿 간격을 넓힌다.

② 슬릿과 스크린 사이의 거리를 넓힌다.

③ 파자이 큰 빛을 사용한다.

④ 간격을 줄일 수 없다.

31. 빛의 편광 방향이 편광기의 투과 방향으로부터 30° 회전되었을 때 빛의 투과율은 얼마인가?

① 12%

② 25%

③ 50%

④ 75%

32. 파장이 600nm 인 빛이 1.2cm의 직경을 가진 초점거리 50cm인 볼록렌즈에 수직으로 입사되었을 때, Airy 디스크의 지름은 얼마인가?

① 6.1×10-6m

② 3.05×10-5m

③ 1.22×10-4m

④ 6.99×10-3m

33. 점광원이 만들어 내는 파면의 모양은?

① 평면

② 원통면

③ 구면

④ 타원체면

34. 위상변조를 이용하여 투명한 물체를 보는 방법은?

① 유형 인식 방법

② 쎄타(theta) 변조 방법

③ 위상대비(phase contrast) 방법

④ 홀로그램(hologram) 방법

35. 굴절률이 n1인 매질에서 n2인 매질로 광파가 입사하고 있다. n1＞n2인 경우에 임계각의 표현방법은?

36. 라디오파와 가시광선의 건물 모서리에 대한 회절현상을 바르게 기술한 것은?

① 라디오파의 파장이 더 길어 더 큰 회절을 보인다.

② 라디오파의 파장이 더 길어 더 작은 회절을 보인다.

③ 가시광선의 파장이 더 길어 더 큰 회절을 보인다.

④ 가시광선의 파장이 더 길어 더 작은 회절을 보인다.

37. 폴라로이드 편광판(plastic sheet 형태)의 동작원리에 해당하는 것은?

① 레일리 산란

② 이색성

③ 복굴절 효과

④ 편광각 효과

38. 코어의 굴절률이 1.48이고 클래딩의 굴절률이 1.46인 광섬유의 개구수(numerical aperture)는?

① 0.02

② 0.06

③ 0.24

④ 0.99

39. 방해석에서 광축에 평행한 방향으로 진행하는 빛에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 이상광선과 정상광선의 구별이 없다.

② 이상광선이 정상광선보다 느리게 진행한다.

③ 이상광선이 정상광선보다 빠르게 진행한다.

④ 이상광선과 정상광선이 분리된다.

40. 광원의 주파수 선폭이 △ν = 108 Hz 일 때 대략적인 시간 가간섭성 길이(temporal coherence length)는?

① 30cm

② 3m

③ 10cm

④ 1m

41. 태양의 색 온도는 약 5600K 이고 최대 방출 에너지의 파장은 약 500m 이다. 색 온도가 3200K 인 텅스텐 필라멘트에서 최대 에너지를 방출하는 빛의 파장은 얼마인가?

① 50nm

② 286nm

③ 875nm

④ 4690nm

42. 카메라의 렌즈에는 무반사 코팅을 하여 피사체로부터 오는 빛의 반사를 막는다. 렌즈의 굴절률이 1.5, 코팅 재료의 굴절률은 1.3일 때, 가시광선의 중간 파장인 550nm에 대해 수직입사 시 무반사 코팅을 하고자 하면 코팅막의 최소 두께는 약 얼마인가?

① 92nm

② 106nm

③ 184nm

④ 212nm

43. 다음 그림과 같이 점광원에서 나오는 복사 조도의 비율은 어떻게 변화하는가?

① 거리에 비례한다.

② 거리에 반비례한다.

③ 거리의 제곱에 비례한다.

④ 거리의 제곱에 반비례한다.

44. 어떤 사진기의 렌즈 초점거리가 10cm, 구경이 2cm 일 때, 렌즈의 f 값은?

① f/5

② f/8

③ f/10

④ f/12

45. 다음 중 원평관된 빛(circular polarized light)을 만드는 방법으로 옳은 것은?

① 선형 편광판을 통과시킨 다음에 사분파장판(quarter wave plate)을 통과시킨다.

② 선형 편광판을 통과시킨 다음에 반파장판(half wave plate)을 통과시킨다.

③ 사분파장판을 통과시킨 다음에 선형 편광판을 통과시킨다.

④ 반파장판을 통과시킨 다음에 선형 편광판을 통과시킨다.

46. 가시광에서 유전상수(dielectric constant)가 2.5인 유리의 굴절률은 약 얼마인가?

① 1.46

② 1.5

③ 1.54

④ 1.58

47. 레이저를 이용한 길이 측정법 중 가장 먼 거리를 측정할 수 있는 방법은?

① 회절법

② 헤테로다인 간섭법

③ 빔(광속)변조법

④ 광펄스왕복시간 측정법

48. 사진기에서 Auto Focusing을 위한 렌즈의 거리 이동에 대한 설명으로 맞는 것은?

① 초점거리가 짧을수록 거리 이동량이 작아진다.

② 초점거리가 짧을수록 거리 이동량이 커진다.

③ 광량이 많을수록 거리 이동량이 커진다.

④ 광량이 많을수록 거리 이동량이 작아진다.

49. 다음 중 광학매질이 복굴절성을 이용한 프리즘이 아닌 것은?

① 포로(Porro) 프리즘

② 로촌(Rochon) 프리즘

③ 월라스톤(Wollaston) 프리즘

④ 글렌-푸코(Clan-Foucault) 프리즘

50. 가시광선의 파장 범위로 가장 적절한 것은?

① 110nm ~ 250nm

② 380nm ~ 780nm

③ 790nm ~ 1050nm

④ 1100nm ~ 1300nm

51. 평면 거울을 각 a 만큼 회전시켰을 때 거울에서 반사되는 빛은 몇 도 회전하는가?

② √2 a

③ a

④ 2a

52. 다음 그림에서 이동거울의 위치가 a지점과 b지점에 있을 경우 검출기에서 빛의 밝기가 가장 어두웠다고 하였을 때, a에서 b까지의 거리가 될 수 없는 것은? (단, 레이저(파장 = 600nm)를 이용한 간섭계이다.)

① 600nm

② 750nm

③ 900nm

④ 1200nm

53. 현미경에서 대물렌즈의 배율이 Mo 이고, 접안렌즈의 배율이 Me 라면 이 현미경의 배율은?

54. 대물렌즈의 초점거리가 500mm, 접안렌즈의 초점거리가 20mm인 천체 망원경의 배율은 몇 배인가?

① 10배

② 15배

③ 25배

④ 50배

55. 현미경의 대물렌즈 경통에 10/0.25 이라고 쓰여 있다. 각각은 무엇을 표시하는가?

① 배율/N,A.

② 조리개 수/배율

③ 초점거리/배율

④ 배율/초점거리

56. 망원경의 입사동은 어디에 있는가?

① 대물렌즈

② 접안렌즈

③ 대물렌즈의 초점

④ 접안렌즈의 초점

57. 어떤 유리의 굴절률이 ηC = 1.6205, ηD = 1.6231, ηF = 1.6294로 주어져 있다. 이 초자의 분산력의 역수(ν)는 약 얼마인가?

① 80

② 75

③ 70

④ 65

58. 그림과 같은 렌즈배열에서 첫 번째 렌즈(초점거리 f1)의 후방 초점 거리내에 오목렌즈(초점거리 f2)가 위치한 경우 이 렌즈군은 어떤 광학계로 사용될 수 있는가?

① 망원경

② 현미경

③ 분광계

④ 간섭계

59. 광학유리의 굴절률에 관한 일시적 설명으로 맞는 것은?

① 자외선 영역에서 굴절률은 파장이 짧을수록 작다.

② 가시광선 영역에서 굴절률은 파장이 짧을수록 크다.

③ 가시광선 영역에서 굴절률은 파장이 짧을수록 작다.

④ 적외선 영역에서 굴절률은 파장에 무관하다.

60. 초점기리 5mm인 접안렌즈와 초점거리 40mm인 대물렌즈로 현미경을 제작하였을 때, 광학경통의 길이가 160mm라면 이 현미경의 배율은 얼마인가?

① 10

② 100

③ 200

④ 400

61. He – Ne 레이저의 공진기의 길이가 10cm 일 경우 단일종모드의 간격(선폭)은?

① 1.0 GHz

② 1.5 GHz

③ 2.0 GHz

④ 2.5 GHz

62. 석열결정의 Faraday효과를 이용하여 진동면을 45° 회전시키고자 한다. 석영의 베르데 상수는 상온 20℃에서 0.0166(min of arc gauss-1 cm-1)이다. 자기장을 105 gauss 의 세기로 걸어 주었을 때 석영의 두께는 약 얼마인가?

① 1.63cm

② 3.26cm

③ 16.3cm

④ 32.6cm

63. 복굴절결정 내에서 빛이 진행할 때 복굴절 결정의 주요 단면(principal section)에 수직인 전기장 벡터를 갖는 광선을 무슨 광선이라 하는가?

① 정상광선

② 이상광선

③ s-광선

④ p-광선

64. TEM10 모드 레이저 빔은 Gaussian beam intensify 분포를 가진다. 평면파에 대한 Gaussian 빔의 특징을 올바르게 설명한 것은?

① 빔의 발산각이 크고, 집속 시 집속점의 직경이 작다.

② 빔의 발산각이 작고, 집속 시 집속점의 직경이 크다.

③ 빔의 발산각이 작고, 집속 시 집속점의 직경이 작다.

④ 빔의 발산각이 크고, 집속 시 집속점의 직경이 크다.

65. 다음 중 이온 레이저를 대표하며 발진파장이 488nm인 레이저는?

① 아르곤 레이저

② 헬륨-네온 레이저

③ 질소 레이저

④ 이산화탄소 레이저

66. 다음 물질 중 광학적으로 Biaxial 성질을 보여주는 것은?

① 수정

② 다이아몬드

③ 방해석(Calcite)

④ 토파즈(Topaz)

67. 레이저가 출현하기 전까지 비선형 광학현상을 실험하기 어려웠던 이유로 옳은 것은?

① 결맞음 거리가 짧다.

② 파장을 준단일 파장으로 만들기 힘들다.

③ 빛의 세기가 약하다.

④ 비선형 결정을 얻기 힘들다.

68. 다음 중 레이저 발진의 원리와 관계된 현상과 가장 관계가 없는 것은?

① 광 펌핑(optical pumping)

② 밀도 반전(population inversion)

③ 유도 방출(stimulated emission)

④ 형광(fluorescence)

69. 렌즈를 사용하여 레이저광에 집속하는 경우 집속된 광속의 직경과 무관한 것은?

① 입사광속의 직경

② 입사광속의 위상

③ 입사광속의 파장

④ 집속렌즈의 초점거리

70. 다음 중 레이저와 주요 발진 파장의 연결이 틀린 것은?

① CO2 레이저 : 10.6 μm

② 루비 레이저 : 882 nm

③ ArF 엑시머 레이저 : 193 nm

④ He-Ne 레이저 : 632.8 nm

71. 다음 중 Q-스위칭에 사용되지 않는 것은?

① 가포화 색소

② 전기광학 효과

③ 자기광학 효과

④ 음향광학 효과

72. 다음 중 광섬유를 사용하는 광통신에 가장 적절한 레이저는?

① Ar+ 레이저

② N2 레이저

③ Xe-Cl 레이저

④ GaAs 레이저

73. 파장이 각각 1.06μm, 1.5μm인 레이저 광을 비등방성 결정의 제2차 비선형 효과를 이용하여 합성할 때 합성된 광의 파장은 약 얼마인가?

① 0.96 μm

② 0.84 μm

③ 0.62 μm

④ 0.42 μm

74. 다음 중 유기발광다이오드(OLED)의 장점이 아닌 것은?

① 화면에 잔상이 남지 않는다.

② 낮은 전압에서 구동이 가능하다.

③ 다른 디스플레이 소자보다 수명이 길다.

④ 넓은 시야각과 빠른 응답속도를 갖는다.

75. 광속 직경이 2mm, 전퍼짐각(full divergence angle)이 △θ인 레이저 광속을 광속확대기를 사용하여 20mm의 직경을 가진 평행한 광속으로 확대하면 이 레이저의 전퍼짐각은 얼마가 되는가?

① △θ/20

② △θ/10

③ 10△θ

④ 20△θ

76. 유도방출에 의한 레이저 광의 가간섭거리(coherence length)가 자연방출에 의한 빛의 가간섭거리보다 긴 이유로 옳은 것은?

① 레이저 작동 시 도플러 효과에 의해 선폭이 줄어들기 때문이다.

② 레이저 작동 시 도플러 효과에 의해 선폭이 늘어나기 때문이다.

③ 레이저 작동 시 유도방출에 의해 이득이 손실보다 크기 때문에 선폭이 자연선폭보다 줄어든다.

④ 레이저 작동 시 유도방출에 의해 이득이 손실보다 작기 때문에 선폭이 자연선폭보다 줄어든다.

77. 임의의 방향으로 편광된 빛을 90도 회전된 방향으로 편광된 빛으로 바꾸기 위해 사용되는 소자는?

① 선형편광기(Linear polarizer)

② 반파장판(Half wave plate)

③ 1/4 파장판(Quarter wave plate)

④ 편광 빔 스플리터(Polarization beam splitter)

78. 다음 중 고출력 레이저로서 금속 및 비금속 재료의 가공에 널리 쓰이는 것은?

① Ar+ 레이저

② Ruby 레이저

③ CO2 레이저

④ He-Cd 레이저

79. 어떤 기체 레이저의 결맞음 시간(coherence time)이 10-3sec 이라면 결맞음 거리(coherence length)는 얼마인가?

① 1km

② 3km

③ 30km

④ 300km

80. N개의 광자가 비선형 결정을 지나면서 제3차 고조파 발생(third-order harmonic generation) 과정을 통하여 파장이 다른 광자로 손실 없이 완전히 변환되었다. 발생한 제3차 고조파의 광자 수는 몇 개인가?

① N/3

② N/2

③ N

④ 3N

답 안 지

정 답 표

번호	1	2	3	4	번호	1	2	3	4
1	1	2	3	4	41	1	2	3	4
2	1	2	3	4	42	1	2	3	4
3	1	2	3	4	43	1	2	3	4
4	1	2	3	4	44	1	2	3	4
5	1	2	3	4	45	1	2	3	4
6	1	2	3	4	46	1	2	3	4
7	1	2	3	4	47	1	2	3	4
8	1	2	3	4	48	1	2	3	4
9	1	2	3	4	49	1	2	3	4
10	1	2	3	4	50	1	2	3	4
11	1	2	3	4	51	1	2	3	4
12	1	2	3	4	52	1	2	3	4
13	1	2	3	4	53	1	2	3	4
14	1	2	3	4	54	1	2	3	4
15	1	2	3	4	55	1	2	3	4
16	1	2	3	4	56	1	2	3	4
17	1	2	3	4	57	1	2	3	4
18	1	2	3	4	58	1	2	3	4
19	1	2	3	4	59	1	2	3	4
20	1	2	3	4	60	1	2	3	4
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