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소개글

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목차

Ⅰ. 개요

Ⅱ. 빛의 기본량
1. 광속(Flux)
2. 광도(Light Intensity)
3. 휘도(Illuminance, 선속밀도)
4. 광량
5. 시감도

Ⅲ. 빛의 속도

Ⅳ. 광섬유를 이용한 빛의 속도측정
1. 내부 전반사
2. 광섬유
3. 광속의 측정

Ⅴ. 굴절률을 이용한 빛의 속도측정

Ⅵ. 렌즈를 이용한 빛의 속도측정

참고문헌

본문내용

고정 구면거울(Fixed Mirror : FM)에서 반사된 후 s점으로 다시 되돌아 올 수 있도록, 잘 조정되어 있다.
반사를 거친 s점의 영상을 현미경에서 관측할 수 있도록, 렌즈와 s점 사이에 반은도금된 거울(Beam-splitter)이 설치되어 있다. 반은 거울에 반사된 영상이 바로 s\'이다.
만일에 회전거울 RM이 느린 속도로 회전을 하여, 위의 상황에서 조금 회전을 한 후라 하면 회전거울에 반사된 빛은 FM의 조금 다른 지점에 도달하여 반사될 것이다. 그러나 고정거울은 적당한 곡률을 가지고 있어서, 반사된 빛은 오던 길을 따라서 다시 회전거울로 정확히 돌아간다. 이때 회전거울은 매우 천천히 회전하므로 빛이 되돌아오는 동안에 위치가 거의 변하지 않았을 것이고, 그대로 다시 반사되어 여전히 상은 s나 s\'지점에 맺힐 것이다.
이제 회전거울의 속도를 서서히 증가시켜 나중에는 매우 빠르게 회전시킨다고 생각하자. 회전거울의 회전 속도가 빠르면 고정거울에서 반사되어 되돌아온 s점의 점광원은 더 이상 바로 그 s점에서나 s\'점에서 상을 형성하지 못할 것이다. 이는 거울의 회전속도가 빨라서 빛이 되돌아오는 사이에 회전거울의 각이 조금 변해버리기 때문이다. 빛의 속도를 정확하게 계산할 수 있기 위해서는 이때의 상이 벗어나는 정도와 빛의 속도와의 관계를 정확하게 알 필요가 있다. 상의 변위는 또한 실험장치에서의 렌즈, 거울들 사이의 거리들과 렌즈의 초점거리 등에 따라 달라질 것이다.
회전거울에서는 입사하는 광성에 대해 각으로 반사되어 고정거울의 S지점에 도달할 것이다. 그러나 S지점에서 반사된 빛이 회전거울에 도달하였을 때에 거울은 만큼 회전하여 회전거울과 광선은 각으로 입사하게 되고, 역시 그 각도로 반사하므로 입사광선과 반사광선은 이제 을 이루게 된다. 즉 거울이 회전을 하지 않고 있을 때 형성될 상에 비하여 반 시계방향으로 만큼 벗어나게 되는 것이다. 실험에서 현미경으로 이렇게 벗어난 각도를 구할 수 있다. 현미경에는 실제로 옮겨 간 거리를 알 수 있으므로, 그 거리를 라 하여 이것과의 관계를 세워보자. 원래 만큼 꺽어진 광선은 볼록렌즈 L2에 의해 굴절된 후에 반은 거울을 통하여 현미경으로 들어가므로, 이 볼록렌즈의 초점거리를 알아야 한다. 볼록렌즈 L2 의 초점거리를 계산할 수 있다. s점의 점광원이 볼록렌즈를 거친 후에는 고정거울 FM에서 집속되어 상을 현성하는 것을 알 수 있다. 그러므로 초점거리 f는 렌즈와 상과 광원사이의 거리 사이에 다음의 관계가 성립한다.
한편 초점거리 이내에 있는 한 지점(여기서는 회전거울 RM 위의 지점)에서 각도를 가지고 발생된 두 광선이 볼록렌즈를 지난 후 렌즈로부터 A만큼 떨어진 지점 s에 도달했을 때 벌어지는 거리 는 다음식을 만족한다.
회전거울의 회전각속도를 라 했을 때 빛이 회전거울로부터 고정거울을 갔다 오는데 걸리는 시간은 2D/c 이므로 그 시간동안 회전한 각 는 다음과 같다.
그런데, s지점은 실제로 반은거울에 의하여 반사되어 현미경에서 그대로 관측가능하여, 상의 이동거리 는 실제의 거리로 그대로 측정된다. 식을 정리하면,
이 식에서 우변에 나오는 값들은 실제 실험에서 측정할 수 있으므로 빛의 속도 c는 그것들로부터 구할 수 있다.
참고문헌
▷ 대학물리학 편찬위원회, 대학물리학, 청문각
▷ 정기수·정운영 ,현대 물리 실험, 탐구당
▷ 현재경 외, 일반 물리학, 형설 출판사, 1995
▷ Arthur Beiser 저, 정원모 역, 현대물리학, 탐구당, 1981
▷ Raymond A. Serway 외, 현대물리학, 희중당, 1996
▷ Paul A. Tiper 저, 물리교재편찬위원회 역, 물리학, 청문각

키워드

빛,   빛의 속도,   빛의 속도측정,   광섬유,   굴절률