돌릴 때마다 되돌아오는 어둠

지구과학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 세 개의 얇은 돌 조각 가·나·다를 회전판 위에 올리고, 아래에서 빛을 통과시키며 조각을 0°부터 45°씩 천천히 돌렸습니다. 두 가지 상태에서 각도(0°·45°·90°·135°·180°·225°·270°·315°)마다 무엇이 보였는지 아래에 적어 두었으니, 지시를 따라 표를 옮겨 적고 규칙을 직접 찾아보세요.

[상태 1 — 아래에 얇은 색유리 1장만] 각도가 바뀔 때 보이는 색
· 가: 연갈 → 갈 → 진갈 → 갈 → 연갈 → 갈 → 진갈 → 갈
· 나: 여덟 각도 모두 무색 (변화 없음)
· 다: 여덟 각도 모두 연분홍 (변화 없음)

[상태 2 — 위·아래에 색유리 2장을 서로 90°로 겹침] 각도별 밝기 (0=깜깜, 10=가장 밝음)
· 가: 0 · 8 · 0 · 8 · 0 · 8 · 0 · 8
· 나: 0 · 9 · 0 · 9 · 0 · 9 · 0 · 9 (밝을 때 무지개빛)
· 다: 0 · 0 · 0 · 0 · 0 · 0 · 0 · 0  예제: 돌 조각 가·나·다 (빛과 회전) (비교용: 늘 어두운 조각 다)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [상태 1] 표를 보고 조각 가·나·다의 각도별 색을 [칸 A]에 세 줄로 그대로 옮겨 적으세요.
  2. [상태 2] 표를 보고 조각 가·나·다의 각도별 밝기 숫자를 [칸 B]에 세 줄로 그대로 옮겨 적으세요.
  3. [칸 B]에서 밝기가 0인(가장 어두운) 각도마다 조각별로 모두 ◯표 하세요.
  4. 조각 가의 ◯표한 각도들 사이 간격이 몇 도인지 세어 [칸 C]에 적으세요.
  5. [칸 B]에서 여덟 각도 모두 밝기가 0이라 늘 어두운 조각을 찾아 [칸 D]에 적으세요.
  6. [칸 A]에서 각도가 바뀔 때 색이 함께 바뀌는 조각을 찾아 [칸 E]에 적으세요.
칸 A — 상태 1의 각도별 색 (가·나·다 세 줄)
칸 B — 상태 2의 각도별 밝기 (가·나·다 세 줄, ◯표 포함)
칸 C — 가에서 어두워지는 각도 사이 간격
칸 D — 늘 어두운 조각
칸 E — 색이 바뀌는 조각
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)조각 가는 밝기가 0으로 어두워지는 각도가 90°마다 되풀이됐습니다. 이것은 조각 가라서 생긴 우연일까요, 이렇게 밝아졌다 어두워졌다 하는 조각이면 다 그럴 규칙일까요? 조각 나의 밝기 줄을 직접 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 조각 나로 확인해 보니 어두워지는 각도가 ___에 있었고 …

(2)조각 다는 상태 2에서 아무리 돌려도 여덟 각도가 전부 어두웠습니다. 밝아졌다 어두워졌다 하는 가·나와 무엇이 다르기에 이런 차이가 생겼을지 여러분의 생각을 쓰세요. (15점)

✎ 다는 가·나와 달리 ___ 때문에, 돌려도 …

(3)조각 가는 상태 1에서 각도에 따라 색이 바뀌었지만 나·다는 안 바뀌었습니다. 이 색 변화는 조각 가의 어떤 점을 말해 준다고 생각하나요? (10점)

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)두 표를 빠짐없이 옮겨 적고, 어두운 각도 표시·간격 세기·조각 분류 지시를 정확히 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)자기 가설에 이유를 붙였고, 다른 조각으로 직접 확인한 근거와 대조 조각의 차이 설명이 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 과학 용어를 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

돌릴 때마다 되돌아오는 어둠 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 찾은 규칙을 이번에는 편광 현미경 용어로 정리하며 반복 적용합니다. 풀이를 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.편광 현미경에서 아래쪽 편광판만 끼우고 관찰하는 상태와, 위쪽 편광판까지 서로 직교로 끼우고 관찰하는 상태를 각각 무엇이라 하는지 쓰시오.
2.직교 니콜 상태에서 재물대를 360° 돌릴 때 이방성 광물이 가장 어둡게(소광) 보이는 횟수와, 어두워지는 각도 사이의 간격을 쓰시오.
3.직교 니콜에서 재물대를 아무리 돌려도 늘 어둡게(전 각도 소광) 보이는 광물은 등방체인가 이방체인가? 그런 광물의 예를 하나 드시오.
4.개방 니콜에서 재물대를 돌릴 때 광물의 색이 바뀌는 현상을 무엇이라 하며, 이 현상은 등방체와 이방체 중 어느 쪽에서 나타나는지 쓰시오.
5.어떤 광물을 직교 니콜에서 보니 재물대를 돌려도 늘 어두웠고, 개방 니콜에서도 색이 변하지 않았다. 이 광물을 등방체로 판단할 수 있는 근거 두 가지를 쓰시오.
정답
1. 아래쪽만: 개방 니콜(하부 편광 상태) · 위·아래 직교: 직교 니콜 2. 소광 4회 · 90° 간격 3. 등방체 · 예: 석류석(등축정계) 또는 화산 유리 4. 다색성 · 이방체(이방성 광물)에서 나타남 5. ① 직교 니콜에서 전 각도 소광이 유지됨(간섭색 없음) ② 개방 니콜에서 다색성이 없음 → 빛이 방향과 무관하게 진행하는 등방체
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