[물리실험] 광섬유를 이용한 빛의 속도 측정 실험

소개글

[물리실험] 광섬유를 이용한 빛의 속도 측정 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 이론

3. 실험 장치

4. 실험 방법

5. 결과

6. 토의 및 고찰

본문내용

마다 delayed 펄스 하나가 오도록 한다. 10시 방향 전후에서 맞춰질 것이다. 시계방향으로 많이 돌리면 delayed 펄스가 두배로 많이 보이니 주의할 것.) 두 펄스를 맞출 때 겹치게 하는 것이 기본적인 방법이나 그 경우 Delayed 펄스(channel 2)의 파형이 찌그러져 정확한 위치를 확인하기 힘들다. 따라서 두 펄스의 봉우리를 적당한 가로축(시간)의 간격을 두고 맞추는 것이 편리하다.
⑧ 15 cm 광섬유를 제거하고 20 m, 40 m 광섬유를 연결했을 때 reference 펄스와 delayed 펄스의 시간 차가 얼마나 달라지는지 확인하고 기록한다.(이때도 channel 2의 신호가 잘 잡히지 않으면 광섬유의 연결을 다시 조정해보자. 광섬유 연결 상태를 잘 조절하면 잡음(noise)과는 확연히 구분 된다.)
5.결과
1)광섬유 20m에서의 실험
광섬유 20m
나간시간(ns)
들어온 시간(ns)
시간차(ns)
실험1
251
358
107
1448
1506
58
2596
2655
59
3750
3857
107
실험2
999
1058
59
2201
2249
48
3355
3403
48
4498
4557
59
평균 시간차(ns)
62.1
*광섬유20m에서의 실험1
*광섬유20m에서의 실험2
◎20m의 광섬유를 이용한 결과로 빛의 속도 계산
*광섬유에서의 빛의 속도
거리:s=20m , 평균 시간차:62.1ns이므로
*실험결과를 이용한 진공 중에서의 빛의 속도
광섬유에서의 빛의 속도:
유리의 반사율:1.50
에서 (진공중에서의 빛의속도)
*정확히 측정된 공기 중 에서의 빛의 속도:
오차:
2)광섬유 40m에서의 실험
광섬유 40m
나간시간(ns)
들어온 시간(ns)
시간차(ns)
실험1
657
748
91
1795
1907
112
2943
3050
107
4151
4257
106
실험2
48
155
107
1202
1357
155
3558
3654
96
4696
4856
160
평균 시간차(ns)
105.4
*광섬유 40m에서의 실험1
*광섬유 40m에서의 실험2
◎40m의 광섬유를 이용한 결과로 빛의 속도 계산
*광섬유에서의 빛의 속도
거리:s=40m , 평균 시간차:105.4ns이므로
*실험결과를 이용한 진공 중에서의 빛의 속도
광섬유에서의 빛의 속도:
유리의 반사율:1.50
에서 (진공중에서의 빛의속도)
*정확히 측정된 공기 중 에서의 빛의 속도:
오차:
6.토의 및 고찰
1)피코 스코프 양 단자의 시간차가 나타나는 그래프와 광섬유의 길이 값을 이용해 빛의 속 도를 측정할 수 있었다.
2)실험의 오차는,
*광섬유의 길이 측정은 정확한 값이기 때문에 측정된 시간차가 이 실험의 오차원인이다.
*측정하기 전에 나가는 쪽과 들어오는 쪽의 위치를 그래프를 보며 정확히 일치 시켜야 정확한 값을 측정 할 수 있다.
*광섬유를 양쪽에 연결 할 때 그래프를 보며 부드러운 파형이 나올때 까지 광섬유를 잘 삽입하여 측정해야 된다.
*실험값이 실제값 보다 크게 측정된 것으로 보아 시간차가 정상적인 실험값보다 작은값 으로 측정되었다.

키워드

광섬유,   빛,   빛의 속도,   빛의 속도 측정,   물리실험,   광속도,   광속,   전반사