01 그림 (가)는 흰색 스크린에 빛의 삼원색이 서로 겹치도록 비추었을 때 겹쳐진 영역의 색을 나타낸 것이고, (나)는 사람의 원뿔세포 a, b, c가 빛의 파장에 따라 반응하는 정도를 나타낸 것이다.

Ⅲ. 정보와 통신 / 1. 소리와 빛

27. 빛합성과 색채 인식

소단원 문제

(가)                       (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것은 ○, 옳지 않은 것은 ×로 표시하시오.

⑴ A는 초록색이다. (     )

⑵ B를 볼 때 a가 가장 강하게 반응한다. (     )

⑶ P는 검은색이다. (     )

⑷ 550nm의 빛을 보면 b와 c가 반응한다. (     )

02 그림 (가)는 사람의 시신경을 이루고 있는 세포들이고, (나)는 (가)의 세포 중에서 색을 구별하는 세포의 상대적 감지 능력을 나타낸 그래프이다.

(가)                     (나)

다음의 설명에 알맞은 세포를 (가)에서 찾아 기호를 쓰시오.

⑴ 주로 어두운 곳에서 잘 작동하는 세포는 (     )이다.

⑵ (     )세포에서 가장 잘 감지하는 색은 초록색이다.

03 그림은 빛의 3원색에 해당하는 단색 광원 a, b, c를 비추어 만든 흰색 빛 아래에서 바나나가 노란색으로 보이는 것을 나타낸 것이다. 이후 c를 꺼도 바나나는 노란색으로 보였고 파장은 a가 b보다 길다.

바나나에 a의 빛만 비추면 바나나는 무슨 색으로 보일까?

① 빨간색          ② 파란색         ③ 초록색

④ 흰색            ⑤ 노란색

04 다음은 색의 3원색을 나타내는 그림이다.

빛은 여러 색의 빛이 섞일수록 더욱 밝아진다. 그러

나 물감은 색을 섞으면 섞을수록 색이 어두워진다.

각 물감은 특정한 색을 흡수한다. 이를 감산 혼합이

라고 한다.

위의 그림에서 (가), (나), (다)에 해당하는 색을 바르게 연결한 것은?

	(가)	(나)	(다)		(가)	(나)	(다)
①	빨강	파랑	초록	②	빨강	초록	파랑
③	초록	빨강	파랑	④	초록	파랑	빨강
⑤	파랑	빨강	초록

05 다음은 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 빛을 발광하는 3가지 서브화소를 나타낸 것으로 세로 길이는 빛의 세기를 나타낸다.

(가)          (나)          (다)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (가)에서 노란색이 구현되는 이유는 빨간빛과 초록 빛이 합성되었기 때문이다. ㄴ. (나)에서처럼 빨간빛과 초록빛을 2:1로 섞으면 주황 색을 구현할 수 있다. ㄷ. (다)는 빨간빛과 파란빛을 섞었기 때문에 보라색이 된다.

① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

06 그림은 어떤 경보기의 구조를 모식적으로 나타낸 것이다. (가)는 광전관에 빛을 비출 때이고, (나)는 빛을 차단했을 때이다. 물체에 의해 빛이 차단되면 경보기가 울리게 된다.

(가)                   (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (가)의 광전관의 금속판에서 방출된 전자 때문에 전자석에 전류가 흐른다. ㄴ. 경보기 작동 여부는 금속판에 비출 빛의 세기가 관여한다. ㄷ. (나)에서 전자석의 코일 주위에는 일정한 자기장 이 걸린다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

07 그림 (가)는 빨간색 빛과 녹색 빛을 합성한 빛을 사람이 보는 모습이고, (나)는 노란색 단색광을 보는 모습이다.

(가)                  (나)

(가)와 (나)의 공통점과 차이점을 각각 1가지씩 쓰시오.

08 그림은 대형 전광판을 나타낸 것이고 표는 화소의 4가지 조합을 나타낸 것이다. 표시된 사각형은 노란색과 자홍색에 걸쳐 있다.

사각형의 (가) 부분과 (나) 부분을 확대했을 때 확인되는 서브화소의 구성을 고르고 그 이유를 말하시오.

정답과 해설

01  ⑴ ○  ⑵ ×  ⑶ ×  ⑷ ○    02  ⑴ A  ⑵ B    03 ①

04 ①    05 ②    06 ①    07 해설 참조

08  (가) : d, 노랑=빨강+초록 (나) : c, 자홍=빨강+파랑

01

⑴ 빛의 삼원색은 빨강, 초록, 파랑이고, 빨간색+초록색

=노란색이므로 A는 초록색이고, B는 파랑이다.

⑵ 파란색을 볼 때 청원뿔세포(a)가 가장 강하게 반응한

다.

⑶ P는 빛의 3원색이 합성되므로 흰색이다.

⑷ 파장이 550nm인 빛을 보면 녹원뿔세포(b)와 청원뿔세포(a)가 가장 강하게 반응한다.

02

막대세포는 빛의 밝기를, 원뿔세포는 빛의 색깔을 감지한다. 빛의 3원색을 파장이 긴 순서로 나열하면 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)이다. A세포는 막대세포, B세포는 원뿔세포이다.

⑴ 빛에 대한 감도는 막대 세포가 원뿔 세포보다 훨씬 더 뛰어나다. 그래서 어두운 극장 안에 들어가면 사람의 옷 색깔을 잘 구별할 수 없다.

⑵ 사람은 색을 다 똑같이 감지하는 것은 아니고 특별히 더 잘 감지하는 색이 있다. 그래프에서 보면 녹색에 해당하는 500~550nm 정도에서 세 종류의 원뿔 세포가 모두 일정 수준 이상으로 반응한다는 것을 알 수 있다.

03

빛의 3원색은 적색광, 녹색광, 청색광이다. 바나나가 햇빛 아래에서 노란색인 이유는 적색광과 녹색광을 동시에 반사하고 나머지 색의 빛은 모두 흡수하기 때문이다. 문제에서 c를 꺼도 바나나는 노란색으로 보였으므로 c의 빛은 청색광이다. 또 파장이 a>b라고 했으므로 a의 빛은 적색광, b의 빛은 녹색광이다. 바나나에 a의 빛만 비추면 바나나는 a의 빛을 전부 반사하므로 우리 눈으로 적색광

이 들어온다.

04

(가)에서 노랑 염료는 빨강과 초록 이외의 모든 빛을 흡수하고 자홍 염료는 빨강과 파랑 이외의 모든 빛을 흡수하는데 두 염료를 섞어 놓고 백색광을 비추면 노랑 염료가 파랑 빛을 흡수하고 자홍 염료가 초록 빛을 흡수하므로 빨강 빛만 우리 눈에 들어온다.

마찬가지로 (나)는 파랑 빛만, (다)는 초록 빛만 만사한다.

05

ㄱ. (가)에서는 빨강 빛과 초록 빛이 각각 1 : 1로 합성되어 노란색으로 보이는 경우이다.

ㄴ. (나)에서는 빨강 빛과 초록 빛이 각각 2 : 1로 합성되어 주황색으로 보이는 경우이다.

ㄷ. (다)에서는 빨강 빛과 파랑 빛이 각각

오답 체크

1 : 1로 합성되어 자홍색(Magenta)으로 보이는 경우이다.

06

ㄱ. (가)의 광전관의 금속판에 빛을 비추어 전자가 방출되면 전자석의 코일에 전류가 흐른다.

ㄴ. 경보기 작동 여부에는 금속판에 비춘 빛의 진동수가 관여된다.

오답 체크

ㄷ. (나)에서는 전자석에 전류가 흐르지 않기 때문에 전자석 코일 주위에는 전류가 만드는 자기장이 0이다.

07

정답 키워드

적원뿔세포, 녹원뿔세포, 파장

모범답안_

• 공통점: (가)와 (나) 모두 적원뿔세포와 녹원뿔세포가 흥분하여 노란색으로 인식함.

• 차이점: (가)는 두 가지 파장의 빛이 섞여 있고, (나)는 한 가지 단일 파장의 빛임.

채점 기준

등급	채점 기준	배점(%)
A	공통점과 차이점을 바르게 기술한 경우	100
B	공통점만 기술하였거나 차이점만 기술한 경우	50

08

정답 키워드

화소의 구성

모범답안_ (가): d, 노랑=빨강+초록

(나): c, 자홍=빨강+파랑

채점 기준

등급	채점 기준	배점(%)
A	(가)부분과 (나)부분의 화소 구성을 바르게 기술한 경우	100
B	(가)부분의 화소 구성만 바르게 기술하였거나 (나)부분의 화소 구성만 바르게 기술한 경우	50