[결과보고서] 2.굴절률 측정

소개글

[결과보고서] 2.굴절률 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 데이터 분석

2. 결과 토의

3. 토의사항
(1) 광학에서 프리즘은 어떻게 쓰이고, 그 역할은 무엇인가?
(2) 빛이 프리즘을 통과하면 무지개 빛으로 보이는 이유는?
(3) 아침에 동이 틀 때, 동쪽하늘을 보면 태양이 붉은색으로 보임을 알 수 있다. 태양이 붉은색으로 보이는 이유와 하늘이 파랗게 보이는 이유는?
(4) 반사와 굴절의 세 가지 기본법칙에 대해 설명하시오.
(5) 매질의 경계에서 굴절되는 정도는 무엇에 의존되는가?
(6) 굴절율 측정 방법에는 어떠한 것들이 있는가?

4. 결론

5. 참고문헌

본문내용

늘을 보아 보이는 위치가 변하는 것을 관측하여 각도를 재는 방법을 쓴다.
◎ 그러나 고체의 경우에는 굴절률을 정밀하게 측정하기는 그렇게 여의치 않다.
◎ 보통 유리의 경우 정삼각형 프리즘 형태로 만들어 최소 편향각을 측정하여 굴절률을 파장에 따라 정밀 측정하기도 한다. 그리고 이 방법이 우리가 실험했던 방법이었다.
◎ 고체이고 판 형태로 되어 있는 유리 등 투명한 고체의 경우에는 전반사를 이용하여 굴절률을 비교적 정밀하게 측정한다.
◎ 위의 그림에서 제시된 바와 같이 유리판의 한쪽 면에 거름종이에 물을 적셔 붙이고 여기에 수직으로 레이저 광선을 입사시킨다. 입사된 레이저광선은 거름종이와 만나서 사방으로 산란된다. 그 중 유리 안쪽으로 들어가는 광선은 맞은 편 경계면까지 직진하게 된다. 이들 광선 중 경계면에 임계각 이하로 입사한 빛은 유리를 통과하여 빠져나가 버리고 임계각 이상으로 입사한 빛은 전반사하여 되돌아와서 다시 거름종이에서 산란된 빛을 내게 된다. 이때 나타나는 무늬는 원형의 테두리를 형성한다. 원점은 원래의 레이저광선이 산란되어 밝게 보이지만 그를 제외한 내부는 빛이 어떤 방법으로든 미치지 못하여 어둡게 보이고 테두리 바깥은 레이저의 붉은 색을 나타낸다.
그림에서 결국 를 측정하면 되지만 그러기 위하여 두께 d와 검은 테두리의 반경 R을 측정한다. 와 d, R의 관계는 가 한 각을 이루는 직각삼각형으로부터 다음과 같이 유도할 수 있다.
, 이를 에 대입하면, 로 주어진다.
4. 결론
이번 실험은 프리즘 분광계를 이용하여 프리즘의 꼭지각과 최소편향각을 구한 다음 이를 토애 프리즘의 굴절률을 측정해보는 실험이었다. 편향각이란 광선이 한 번 또는 그 이상의 굴절이나 반사를 한 후에 실제로 생긴 전체각의 편향 정도를 나타내는데, 신기하게도 ‘입사각에 따른 편향각’ 식을 유도해보면 입사각에 따라 편향각이 줄어들다가 커진다. 즉, 모든 프리즘에는 단 하나의 최소편향각이 존재함을 알았고, 이 값을 측정하고(꼭지각은 알고 있으므로) 최소편향각일 때의 값들을 잘 정리하여 스넬의 법칙에 적용하면 바로 물질의 굴절률을 계산할 수 있었다.
5. 참고문헌
- 경희대학교 광학실험 ; 굴절률 측정(프리즘 분광계)
- 물리의 이해 Site ; 고체의 굴절률 측정
(http://physica.gsnu.ac.kr/physedu/modexp/n_measure/main.htm)
- 포탈사이트(네이버) 검색 ; 프리즘의 역할과 사용

키워드

굴절률,   굴절율,   스넬의 법칙,   스넬,   Snell,   반사,   굴절