태양을 투영판에 투영하여 관찰할 때 시야의 좌표가 어떠한지를 살펴보겠습니다. 관측자는 지평선의 북쪽을 향해 투영판을 관찰하고 있습니다.

먼저 접안렌즈를 제거한 채 대물렌즈를 이용하여 태양을 투영한 경우를 보겠습니다. 대물렌즈는 빛을 모아 하늘의 좌표에 대해 점대칭인 (상하좌우가 뒤집힌) 시야를 투영판에 투영합니다. 이것을 사람이 관찰하고 있습니다. 투영판의 표면은 완전하게 매끄럽지 않기 때문에 난반사를 일으킵니다. 한 지점에서 난반사가 일어난 빛은 다양한 경로를 통해 수정체에 입사합니다. 이렇게 서로 부분에서 난반사된 빛은 수정체에 의해 망막의 서로 다른 부분에 상을 맺습니다.

관측자가 지평선의 북쪽을 향해 투영판을 관찰하고 있으므로, 실제 지평좌표로는 왼쪽이 서쪽이고 오른쪽이 동쪽이지만, 투영된 시야의 좌표는 왼쪽이 동쪽이고 아래쪽이 북쪽입니다.





이것을 실제로 촬영한 예를 보겠습니다. 관측자는 지평선의 북쪽을 향하여 투영판을 관찰하고 있습니다. 망원경의 좌표로 사진의 오른쪽과 위쪽은 각각 동쪽과 북쪽이지만 투영판 시야의 오른쪽과 위쪽은 각각 서쪽과 남쪽입니다.

망원경의 좌표 또는 투영판 시야의 좌표와 관계 없이 항상 태양 또는 태양의 상이 움직이는 방향이 서쪽입니다.

이번에는 접안렌즈를 설치하고 관측하는 경우를 알아보겠습니다.

접안렌즈에 의해 빛이 투영판에 입사하는 경로는 아래 그림과 같습니다. 접안렌즈의 출구 동공에서 빛살의 교차가 일어납니다. 투영판의 표면에서 난반사된 빛은 다양한 경로를 통해 수정체에 입사하며, 수정체는 이것을 모아 망막에 상을 맺습니다. 투영판의 서로 다른 부분에서 출발한 빛은 망막의 서로 다른 부분에 상을 맺습니다. 시신경 교차에 의해 최종적으로 대뇌가 인지하는 투영판 시야의 좌표는 망원경의 좌표와 같습니다.







이것을 실제로 촬영한 것은 아래 그림과 같습니다. 태양은 투영판 시야의 오른쪽에서 왼쪽으로 이동하고 있습니다. 투영된 시야의 오른쪽이 동쪽임을 나타냅니다.






참고 문헌
빛 모으기와 빛의 경로, http://skyobserver.net/zbxe/32453

다양한 조합에 따른 시야의 좌표, http://skyobserver.net/zbxe/6142


푸른행성의 과학, http://www.skyobserver.net/

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