Microwave Optics-예비보고서

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본문내용

ane) {110}면을 12면체면(dodecahedral plane), {111}면을 8면체면(octahedral plane)이라 부르기도 한다.
5. Brewster's Angle
투과된 파동의 파속이 더 크게 되는 매질의 경우, 그 경계면에 파동이 입사한다고 하자. 그 파동은 입사각이 최소한 와 같은 경우에 전반사를 경험한다. 여기서
이다.
반사파는 편광되며, 반사파의 E 벡터는 반사광이 편광각 에서 경계면을 때리는 경우에 입사면에 직각이 된다. 여기서, 이다.
3. 실험방법
실험1: 기초실험
다음 실험들은 실험장비의 작동방법과 특성을 익히도록 구성되었다.
A. 거리에 따른 신호의 세기
a. 그림 EM-8.4과 같이 transmitter와 receiver가 마주보도록 배치하고 거리를 40cm 떨어뜨린다(각 diode는 horn의 끝에서 안쪽으로 5cm 들어간 지점에 위치해 있고 base의 ‘T'와 'R'이 그 위치를 표시해준다. transmitter intensity를 10x로 하고 receiver의 instensity와 sensitivity를 적당히 조절하여 눈금이 1.0에 오도록 한 다음, 거리를 10cm 씩 늘려가면서 눈금을 읽어보자.
b. a를 끝낸 상태에서 이번에는 R을 연속적으로 줄여보면서 눈금을 지켜보자. 눈금이 가리 키는 값이 어떤 방식으로 줄어드는지 주목하자.
B. microwave의 진행방향
a. 그림 EM-8.6과 같이 두 장비가 이루는 직선과 평행하고 같은 거리만큼 떨어진 지점에 reflector를 놓는다. reflector의 위치를 그림과 같이 앞뒤로 움직이면서 receiver의 meter reading이 읽는 눈금이 어떻게 변하는지 관찰한다.
b. 그림 EM-8.7과 같이 transmitter와 reflector를 마주보게 배치하고 meter reading 의 눈금이 1.0이 되도록 intensity와 sensitivity를 조절한 다음, 그림에서 보여진 화살 표와 같은 방향으로 receiver를 10도씩 돌려가면서 눈금이 가리키는 값을 측정한다.
C. Polarization
a. 책의 그림과 같이 receiver를 회전시키면서 meter reading의 값이 어떻게 달라지는 지 확인한다.
b. transmitter가 수평이 되고 receiver가 수직이 되도록 horn을 회전시킨 다음, 두 장 비 사이에 그림 같이 polarizer를 설치한다. polarizer의 각도를 수평, 45도, 수직으로 변화시킬 때 meter reading이 읽는 값을 측정해보자.
실험 2: 이중슬릿 간섭(double-slit interference)실험
a. Slit Extender Arm, Reflector 두 개, 그리고 Narrow Slit Spacer로 책의 그림과 같 은 이중슬릿을 만든다. 슬릿의 폭은 1.5cm로 한다.
b. transmitter와 receiver의 horn을 수직이 되도록 회전시키고 그림과 같이 배치한다음 receiver에 표시되는 눈금이 1.0이 되도록 조절한다.
c. 각도를 0도에서 천천히 증가시키면서 5도의 간격으로 눈금을 읽는다. 동시에 눈금이 가 리키는 값이 최대와 최소가 될 때의 각도를 찾고 5도 간격과 상관없이 그 값을 기록한 다. 각을 90도 까지 증가시킨다.
d. Narrow Slit Spacer를 Wide Slit Spacer로 바꾸어 슬릿간의 간격(d)를 넓히고 슬릿 의 폭은 그대로 유지한 다음 실험을 반복한다.
실험3: Fabry - parot 간섭계
a. 책의 그림과 같이 transmitter와 receiver 사이에 partial Reflector 두 개를 놓는다.
b. Partial Reflector 사이의 간격을 조절하여 receiver에서 받아들이는 신호가 최대가 되 도록 한다. 이때의 partial reflector 사이의 간격을 d1이라고 한다.
c. 두 partial reflector중 하나를 움직여 간격을 천천히 늘리면서 눈금의 움직임을 관찰 하자. 신호가 최소가 되는 횟수를 세면서 간격을 계속 늘려나가자. 10번 이상 최소점을 통과한 다음, 신호가 최대가 되는 지점에서 partial reflector를 정지시킨다. 이 때의 두 partial reflector 사이의 간격을 d2라고 하자.
실험 4: Michelson 간섭계
a. A를 gonimeter를 따라 움직이면서 receiver의 눈금의 움직임을 확인한다. meter reading 눈금이 가리키는 값이 최대가 되도록 A의 위치를 정하고 goniometer의 눈금 이 가리키는 값을 x1이라 하자.
b. meter reading 눈금을 보면서 A를 partial reflector C로부터 멀어지게끔 움직인다. 신호의 최소값을 10번 이상 거친 다음, 신호가 최대가 되는 위치에서 A를 멈춘다. 그 때의 goniometer 눈금의 값을 x2라고 하자.
실험 5: Brewster's Angle
a. 책과 같이 배치후 수평조절을 하고 입사각이 20도가 되도록 폴리에틸렌 panel의 위치 를 조절한다.
b. receiver가 있는 goniometer arm을 신호가 최대가 되는 위치까지 회전시키고 receiver의 눈금을 읽는다.
c. receiver와 transmitter의 horn을 수직으로 바꾸고 b를 반복한다.
d. 입사각을 5도 증가시키고 b,c 를 반복한다. 입사각이 75도가 될 때까지 수직편광과 수평편광에 대한 반사파의 세기를 측정한다.
실험 6: Bragg Diffraction
a. 배치 후(100)평면에 대한 실험을 하기 위해서, transmitter와 receiver를 마주보게 하고 (110)평면이 mircrowave의 진행방향과 평행하게끔 lattice를 돌려놓는다.
b. lattice를 시계방향으로 1도 돌리면서 receiver가 있는 goniometer arm을 2도 돌린 다. grazing angle에 대한 meter reading의 눈금값을 기록한다.
c. (110)평면과 (210)평면에 대해서도 실험을 반복한다.
참고문헌
고체물리, 김명원역, Chungbum
대학물리학, 대학물리학교재편찬위원회 역, 청문각

키워드

Microwave,   Optics,   예비,   보고서