렌즈의 법칙

목차

1. 실험목적
2. 관련 개념
3. 실험 이론
4. 실험장치
5. 실험방법
6. 실험결과
7. 질 문
8. 토 의

본문내용

명해지는 거리(caseⅡ)를 측정한다.
(3) 물체와 상 사이의 거리는 가능한 멀게 하고 적어도 4번 이상 측정하여 e의 평균값을 구하여 계산한다.
(4) ③식으로부터 볼록렌즈의 초점거리 f를 계산하자.
3) Bessel's method를 이용한 오목렌즈의 초점거리 결정
(1) 초점거리가 결정된 볼록렌즈와 초점거리를 모르는 오목렌즈를 결합시킨 렌즈에 대해서 같은 방법으로 초점거리 를 구한다.
(2) ④식으로부터 오목렌즈의 초점거리 를 계산한다.
4) Microscope
(1) 초점이 각각 과 인 볼록렌즈를 그림3과 같이 배열한 후 상이 선명하게 맺히도록 정렬한다.
(2) 이 때 배율 를 계산해 보자.
5. 실험결과
1) 볼록렌즈의 초점거리 결정
,
위의 식으로부터 다음과 같은 결과를 구했다. g 와 b 는 측정값이다.
g(mm)
b(mm)
f(mm)
5.7
84.3
5.36
5.8
79.2
5.40
5.9
74.1
5.46
5.9
70.1
5.44
2) Bessel's method를 이용한 볼록렌즈의 초점거리 결정
case1
case2
5.5
68.8
5.8
70.7
5.6
72.8
5.6
74.8
5.8
76.7
d = 89 cm
▶ e 의 평균값 ≒ 5.7
▶
위의 식으로 f를 구한다.
f = = 22.2cm
3) Bessel's method를 이용한 오목렌즈의 초점거리 결정
,
→ 이미 알고 있는 볼록 렌즈의 초점거리
:
→ 실험을 통해 결합된 렌즈로 상을 맺히게 하여 구한 초점거리
▶ 위의 값 , 을 이용하여, 오목랜즈의 초점거리 을 다음 식을 이용하여 구할 수 있다.
= = 7.5mm
4) Microscope
위의 식으로 배율을 구한다. 여기서 a`와 은 실험으로 측정한 값이다.
g=8.7cm
a'+f2=18.5cm ← 실험으로 측정되는 값은 값을 포함하고 있다.
= 0.5cm = 0.5cm ← 과 값은 초점거리를 알고 있는 렌즈를 사용
a' = 18.5cm - 0.5cm = 18cm
= - 1 = - 1 = 35 ∴ = 35
6. 질문 및 토의
(1) 실험 3)에서 를 구한 과정을 보이시오.
식을 이용, b 값과 g 값은 실험으로 측정 ▶
(2) 실험 4)에서 를 유도하시오.
위의 식으로 배율을 구한다. 여기서 a`와 은 실험으로 측정한 값이다.
g=8.7cm
a'+f2=18.5cm ← 실험으로 측정되는 값은 값을 포함하고 있다.
= 0.5cm = 0.5cm ← 과 값은 초점거리를 알고 있는 렌즈를 사용
a' = 18.5cm - 0.5cm = 18cm
= - 1 = - 1 = 35 ∴ = 35
(3) 계산된 초점거리에서 오차가 나는 이유는 상이 스크린에 맺힐 때, 선명하다와 선명하지 못하다의 기준이 다르기 때문이다. 이러한 기준은 실험자마다 매번 다르게 생각할 수 있다. 상이 선명하지 못한데도, 실험자가 선명하다고 느끼면, 제대로 된 실험치를 구할 수 없는 것이다. 실험 자체에서 객관적인 기준이 설립되어 있지 않으므로 상이 선명하다는 기준은 개인마다 달라질 수 있고, 그러한 이유로 오차가 난다.

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