빛이 진행하다가 다른 매질을 만나면, 매질의 경계면에서 광선의 진로가 꺾이는데 이러한 현상을 빛의 굴절이라 하며 이 현상은 빛이 매질을 통과할 때 속도가 달라지기 때문이다.

물체의 위치에 따라 렌즈에 의해서 생기는 상의 종류가 달라진다. 물체가 볼록렌즈의 초점 밖에 있을 때에는 실상이 만들어지며 물체가 볼록렌즈의 초점 안에 있을 때에는 허상이 생긴다. 허상은 눈으로만 확인할 수 있을 뿐 스크린에 맺히지는 않는다.

투명 아크릴 파이프 안에 탁구공이 4차원의 벽을 통과하는 것을 체험해 볼 수 있다. 눈으로 볼 때 막힌 벽이 있는 것처럼 보이는 소형 편광 터널 속으로 손을 넣어 통과시켜보고 편광필름의 원리에 의한 편광 현상을 관찰할 수 있다.

물체가 초점 안쪽까지 들어오면 빛이 모이지 않으므로 실상은 생기지 않고 거울 뒤쪽에 확대된 허상이 생긴다. 우리는 이 허상을 보게 되므로 눈에는 보이나 만질 수 없다.

잠망경은 주로 잠수함에서 바다 위를 관찰하는 광학 기기로서 프리즘과 렌즈로 구성되어 있다. 수면 밖에서 잠망경으로 들어온 빛은 전반사 프리즘에서 반사한 후 아래로 내려와서 다시 전반사 프리즘에 의하여 수평방향으로 진행하여 관찰자의 눈으로 들어온다.

빛이 공기 분자들에 의하여 산란될 때 파장이 짧은 빛인 보라, 파란 빛들이 파장이 긴 주황, 빨강 빛들보다 더 쉽게 산란된다. 하늘이 가장 쉽게 산란되는 보라색이 아니라 파란색으로 보이는 이유는 우리의 눈이 보라색에는 둔감한 편이어서 푸른 계통의 빛을 더 잘 보기 때문이다.

컬러 TV는 빨강, 초록, 파랑을 서로 혼합시켜 화상을 만들고 화상 전송은 줄 단위로 보내는 주사 방식을 쓴다.
전시물은 편광안경 방식을 이용하여 입체감을 느끼게 하는 3D TV, 액정에 빛을 통과시키는 방식의 LCD TV, 플라즈마 상태의 가스에서 발하는 빛을 이용하는 PDP TV 등이 있다.

빛의 더하기 혼합은 적색광과 녹색광을 스크린에 투영하여 혼합하면, 본래의 두 빛보다 밝은 황색광이 된다. 눈에 들어오는 빛의 양이 혼합에 의해 증가하여 밝은색이 되고 모두 섞으면 백색이 된다. 빛의 빼기 혼합은 더하기 혼합의 반대이며 점점 어두워진다.

태양에서 오는 자연광은 진동 방향이 서로 다른 무수한 빛이 섞여있는 혼합광이다. 이 자연광이 한쪽 방향으로 진동하는 빛 만을 통과 하는 편광판을 지나면 한 방향으로만 진동하는 빛만 통과하게 된다. 광물을 통과한 빛과 편광렌즈를 통과한 빛이 직각을 이루면 어둡게 보인다.

물체가 사라지거나 눈을 감아 볼 수 없게 되어도 잠시 동안 뇌에 물체의 모습이 남아 있게 되는 것을 잔상이라고 한다. 막대를 잡고 빨리 흔들면 잔상효과에 의해 상을 관찰할 수 있다.

볼록거울, 오목거울, 볼록거울과 오목거울이 연결된 S자형거울 3가지가 설치되어있다. 거울 앞에 서서 자신의 모습을 관찰할 수 있다. 키가 커 보이기도하고 뚱뚱해 보이기도 한다. 또한 서있는 위치에 따라 상이 변화한다.

스테인레스 강철판으로 제작된 거울 뒤에 거울의 모양을 변화시키는 구동장치가 있어 거울 면이 부드럽게 휘어진다. 전시물 앞에 서서 자신의 상이 어떻게 변해가는 지 관찰 할 수 있다.

평면거울은 반사를 이용하므로 색수차가 없고, 평면에 의한 반사이므로 다른 수차도 없다. 물체의 위치에 관계없이 배율 1의 완전한 상이 생긴다. 볼록거울은 빛을 발산시키는 기능을 하며, 허초점을 가진다. 오목거울은 실초점을 가지고 있으며 물체의 위치에 따라서 정립상과 도립상이 생긴다.

두 장의 평면 거울사이의 각도를 조절하면서 상의 수를 관찰할 수 있다. 거울의 각도에 따라 서로 다른 여러 개의 상이 생기는 것인데 상의 수(n)는 360°/두 거울사이의 각도이다. n이 짝수이면 상은(n-1)개, 홀수이면 상은 n개이다.

반투명 거울은 유리를 크롬으로 착색하여 입사하는 빛의 일부는 반사하고 일부는 투과하도록 만든 것으로 거울의 기능과 유리의 기능을 동시에 가지고 있다. 밝은 쪽은 반투명 거울 표면에서 반사하는 빛이 강하므로 거울의 기능을 하고, 어두운 쪽은 투과하는 빛이 강하므로 유리의 기능을 가지고 있다.

물체의 어느 한 점과 두 눈이 이루는 각을 광각이라고 하는데 광각을 통해 인간은 원근과 입체감을 느낄 수 있다. 오목탈과 볼록탈을 일정한 거리에서 좌우·상하로 움직이면서 바라보면 광각이 변하여 원근과 입체감을 느낄 수 있다. 오목탈은 보는 위치에 따라서 그 광각이 차이가 나면서 자신을 따라 움직이는 것처럼 보이게 된다.

잔상의 효과는 움직이는 형태에 의해 주어진 방향으로 우리의 시선이 끌려가기 때문에 일어난다고 할 수 있는데, 눈의 움직임을 통제하는 근육은 계속 원래의 위치로 시선을 끌고 가기 때문에 회전하는 나선형을 더 이상 보지 않아도 근육은 그 동작을 즉시 멈추게 할 수 없어 잔상이 나타난다..

신문이나 잡지의 망판사진을 확대경으로 보면 일정 간격의 많은 점으로 구성되어 있고, 그 점의 크고 작음에 따라 그림의 윤곽이나 농담이 표현된다. 이 점이 그림을 구성하기 위한 최소단위로 화소라고 한다. 화면 전체의 화소수가 많을수록 정밀하고 상세한 재현 화면을 얻을 수 있다.

볼록렌즈는 양쪽 끝보다 가운데 부분이 두꺼운 렌즈를 말하며, 햇빛을 볼록렌즈에 통과시키면 굴절된 빛은 한 점에 모이는데 이 점을 초점이라 한다. 초점을 지난 광선은 굴절 후 렌즈 축에 평행하게 나아가며 물체가 초점보다 가깝다면 상은 확대되어 나타난다. 현미경, 돋보기, 사진기, 원시안의 교정 등에 사용된다.

사람의 눈이 감지할 수 있는 빛의 밝기 차이는 1/5억 정도부터 가능하지만, 측면 금지 효과 때문에 모든 빛의 강도차이를 실제의 차이만큼 느끼지 못한다. 망막에 있는 수신세포가 뇌에 매우 밝은 신호를 보낼 때 이 세포는 주위의 다른 세포들에게도 동시에 신호를 보내어 주변 세포의 반응을 흐리게 만드는 것이 착시현상이다.

반복되는 무늬가 두 장 겹칠 때 나타나 보이는 무늬를 무아레 무늬라고 한다. 똑같은 줄무늬를 약간 비스듬하게 겹쳤을 때 밝은 선은 밝은 선끼리 어두운 선은 어두운 선끼리 겹치는 곳이 생기기도 하고 또 밝은 선과 어두운 선이 서로 겹치는 곳도 생긴다. 밝은 선과 어두운 선이 만나는 곳은 상대적으로 어두워지며 이러한 곳이 계속 연결되어 또 하나의 큰 무늬를 만든다.

두 장의 거울이 서로 직각으로 연결되어 있는 상태에서 몸의 반쪽만 한 쪽 거울에 비치도록 한다. 이때 한쪽 거울에 생긴 반쪽의 허상이 다른 쪽 거울에 다시 허상을 만들게 된다. 평면거울에 의한 상의 특징은 물체와 크기가 같고 좌우가 바뀌며 정립허상이 생긴다. 그리고 물체와 거울 면에 대하여 대칭인 곳에 생긴다.

두 거울을 평행하게 설치하고 그 사이에 물체를 두면 한 쪽 거울에 생긴 상이 다시 다른 쪽 거울에 비쳐 같은 상이 맺히게 된다. 이때 거울과 거울끼리는 서로 무한 반사가 이루어져 무수히 많은 상이 맺힌다. 전시물에서도 무한히 많은 등불이 보이지만 실제로는 하나의 등불이 반사되어 여러 개로 보이는 것이다.

바닥 밑에 전자석이 있어 스위치를 누르면 전류가 흘러 전자석 주위에 자기장이 형성되고 맴돌이 전류가 흐르도록 하였다. 전시물은 맴돌이 전류에 의한 링의 상승과 자기장의 세기에 따른 빛의 세기를 관찰 할 수 있다.

사람이 들을 수 있는 소리의 범위는 진동수가 16~20000Hz이고 세기에도 한계가 있으며, 특히 주파수가 높은 소리나 낮은 소리는 들을 수 있는 세기의 범위가 좁다. 주파수가 20000Hz를 넘는 음파는 초음파라고 하며 사람에게는 들리지 않는다.

모터의 회전을 통해 팬이 돌아가면서 외부공기를 흡수해 니크롬선의 열선을 거쳐 뜨거운 바람이 나오게 됩니다.

전시물 바닥에 별모양의 도형이 있고 왼손과 오른 손으로 핸들을 조작하여 별 모양의 도형을 그려 봄으로써 왼손과 오른 손의 협력 정도와 운동감각을 체험해 본다.

음악에 맞추어 움직이는 관람자의 움직임을 CCD카메라로 촬영하고 촬영된 영상신호는 컴퓨터와 화상처리기에 의해 변환·투영되어 전면의 대형화면에 전자 영상이 나타난다.

스크린에 모든 빛이 들어오는 부분은 흰색(빨강+파랑+녹색), 파랑과 녹색 빛이 가려지는 부분은 빨강색, 녹색 빛만이 가려지는 부분은 자홍색(빨강+파랑, Magenta), 빨강색이 가려지는 부분은 하늘색(Cyan), 모두 가려진 부분은 검은색으로 나타난다.

선풍기의 날개에는 경사가 있는데, 그 경사면이 모터의 회전운동 통해 움직이면서 공기를 밀어내는 것입니다.

오목한 면(포물면)에 평행하게 들어오는 소리는 오목면에서 반사 후 오목면의 초점으로 모이게 되고 초점에서 발생한 소리는 반사 후 경축과 평행하게 진행하게 된다. 그래서 오목면의 넓이를 가진 소리의 에너지가 다른 곳으로 퍼지지 않고 모이기 때문에 작은 소리도 들을 수 있다.

잔잔한 수면 위에 돌을 던지면 수면이 상하로 진동하면서 물결이 생겨 사방으로 퍼져 나가는 것을 볼 수 있다. 이와 같이 진동상태가 매질을 따라 전달되는 것을 파동이라고 한다. 파동에서 매질의 움직임과 파동의 진행방향이 직각을 이루는 파를 횡파라고 하는데 물결파는 완전한 횡파는 아니다.

고유진동수를 가진 진동판 위의 4개의 막대를 진동시킨 후 다이얼을 돌려 진동수를 변화시켜 가면 진동판의 진동수와 같은 막대가 공진하여 정상파를 만드는 것이 관찰된다.

하프 가운데에 손가락이나 물체를 넣어 적외선을 차단하면 센서가 음향장치에 신호를 보내어 저장되어 있는 음계의 하프 소리를 내도록 되어 있다

주파수 조절 손잡이를 돌려서 진행파와 반사파가 중첩되는 정상파를 만들 수 있다. 이 때 정상파 배의 위치에서 물이 튀기는 현상을 관찰할 수 있다.

지정된 위치에 앉아 지구 모양의 관찰구를 통해 달을 바라보며 회전하면 조명장치(태양)에서 나오는 빛에 의해 달의 모습이 변화(그림자)하는 모습 관찰.

수면파 투영시연장치(투명액체-실리콘오일)를 통해 물결파의 굴절, 반사, 간섭, 회절 현상을 관찰 할 수 있다. 대형 터치스크린 모니터에 가상의 연못이 있어 물고기들이 움직이면 물결이 파장을 일으켜 보강 간섭과 상쇄 간섭이 일어난다.

대형 페라이트 자석이 수직으로 설치되어 있으며, 강철 조각이나 쇠못은 자석에 붙지만 구리나 알루미늄은 붙지 않는다. 자석 사이 자기장의 세기를 느낄 수 있다.

눈으로 들어오는 빛의 양을 조절하는 홍채는 카메라의 조리개와 같은 역할을 한다. 밝은 곳에서는 동공이 작아져 눈으로 들어오는 빛의 양을 줄이고, 어두운 곳에서는 동공이 커져 빛의 양을 늘린다.

발사대에 코일이 500회, 400회, 300회 감아져있다. 스위치를 넣어 순간적으로 큰 전류가 흐르게 하면 코일의 감은 수에 따라 자기장이 나타나고 동시에 유도전류가 생기면서 반발자기장이 나타난다. 그 결과 두 자기장의 반발력으로 금속 링이 튀어 오른다.

빛은 모든 방향으로 진동하며 직진하는 성질이 있다. 이 빛을 특정 방향으로만 진동하는 빛으로 바꾸는 것을 편광이라고 한다. 빛이 편광필름을 통해 지나가면 한쪽 방향으로 진동하는 빛을 얻을 수 있다.

세 종류의 논리회로에 0 또는 1을 입력하면 그 결과로 0 또는 1이 출력된다. 입력 스위치를 누르면 1이 입력되고, 스위치를 누르지 않으면 0이 입력된다. 출력이 1이 될 경우, 회로 램프에 불이 켜진다. 또한 복잡한 세 종류의 논리회로에서 최종출력이 1이 나오도록 입력을 선택한다

전지를 직렬 또는 병렬로 연결하여 전구의 밝기와 전압과 전류의 관계를 비교하고, 저항을 직렬 또는 병렬로 연결하여 전구의 밝기와 전압과 전류의 관계를 비교해 볼 수 있다.

진공방전 실험으로 방전관 내의 압력이나 전압의 크기를 알아보고, 기체의 종류에 따라 방전현상의 모양과 색깔이 어떻게 달라지는지 이해 할 수 있다.

스위치를 누르면 홀더 아래에 있는 고압 장치로부터 고주파, 고전압이 탄소봉 양극에 걸리고 양극에서 전자가 튀어나온다. 이 전자가 탄소봉 주변의 기체와 충돌하면서 방전 현상을 일으킨다. 아랫부분의 간격이 좁아 먼저 방전이 일어난다. 자연에서 일어나는 방전현상으로는 번개와 오로라 등이 있다.

여러 가지 동력 전달 장치를 통해 단순한 회전 운동이 직선 왕복 운동 또는 직각 회전 또는 기어의 회전 등으로 바뀌게 된다.
＊ 기어 전동 장치 : 벨벳기어, 스퍼기어, 헬리컬기어, 유성기어, 웜기어 웜휠기어, 링크, 유니버설 조인트
＊ 마찰 전동 장치 : 체인스프로켓, 체인, 우레탄벨트

플레밍의 왼손 법칙은 자기장 내의 도선에 전류를 흘리면 도선은 힘을 받게 되는 현상을 설명하고 있으며, 자기장 내의 도선을 운동 시키면 유도기전력이 발생한다.

전자석은 전기를 많이 흘려보내 주면 자기력이 세어지고 전기를 적게 흘려보내 주면 자기력이 약해진다. 쇠공(금속구)에 작용하는 중력과 전자석의 자기력이 같아지는 위치에서 쇠공은 공중에 떠 있다.

유리구 속에 120mmHg 정도로 낮은 기압의 헬륨, 네온, 크세논의 혼합 기체를 넣고 중앙의 전극에 30,000hz, 15,000v 정도의 고주파, 고전압을 걸어 주면 전극에서 전자가 튀어 나온다. 이 전자가 방전구 속의 기체와 충돌하면서 방전현상을 일으킨다.

포물선의 축과 평행하게 들어온 빛은 모두 포물선의 초점에 모이게 된다. 포물면은 포물선을 회전시켜 만든 면인데 포물선의 원리를 그대로 가지게 된다. 전시물에 있는 작은 공을 위의 여러 구멍에서 포물면에 떨어뜨리면(즉 포물면의 축에 평행하게 떨어뜨리면) 공은 항상 한 점으로 모인다.

물체의 표면에 수평이 되게 광선을 비추었을 때, 굴절률이 다른 부분이 있으면 빛의 진행 방행이 변한다. 이와 같은 광학적 방법을 슐리렌법이라 한다. 이런 원리를 이용하여 우리의 몸에서 방출되는 열을 볼 수 있다.