[예비,결과보고서] 빛의 속도 측정

소개글

[예비,결과보고서] 빛의 속도 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

- 실험목적
- 실험원리
- 기구 및 장치
- 실험방법
- 실험결과
- 실험분석 및 감상
- 출처

본문내용

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실제값보다 약 5배의 측정값을 얻었다.)
◈ 실험분석 및 감상
- 실험에서는 측정값과 알려진 빛의 속도와의 오차를 줄이기 위해, 거울을 한 방향으로 회전시킨 후, 다시 반대방향으로 회전시킴으로서 총 광선의 이동 정도를 두 배가 되게 하여 측정의 정확도를 높였다. 그럼에도 우리는 실제값보다 약 5배의 측정값을 얻게 되었다. 오차의 원인이 무엇인지 분석보자.
우선, 고정거울과 회전거울 사이의 거리는 가 최적이지만, 실제 실험 당시 공간적 문제로 거리에서 측정하였다. 빛의 속도는 매우 빠르므로 이렇게 짧은 이동거리가 측정 오차의 퍼센트를 늘렸을 것이다. 다른 원인은 와 를 측정할 때, 고속거울의 회전이 안정되었을 때 측정해야 하지만, 실험에서 고속거울이 시간이 지나도 안정되지 않고 계속 값이 변화였다. 그래서 마이크로미터의 눈금을 읽고, 그 때의 회전수를 기록하였는데 정확한 회전수는 아니었을 것이다. 측정값을 확인해 보았을 때 와 값에서도 이상한 점이 발견되었다. 두 방향(시계방향과 반대방향)의 회전수는 비슷하지만 상의 이동거리는 두 배나 차이가 난다. 공식 ①에서 계산값에 가장 큰 영향을 미치는 부분이 이 와 값인데 이 부분에서 실수를 함으로써(아마 마이크로미터의 눈금을 읽을 때 실수를 한 것 같다.) 측정값의 오차 퍼센트가 크게 늘었을 것이다. 이 외에도 , , 의 길이를 측정할 때도 사람이 눈으로 측정하는 이상 측정값이 정확히 실제값을 만족한다고 볼 수 없을 것이다. 하지만 이 부분은 공식 ①을 봤을 때 오차의 퍼센트를 크게 변화시키진 않았을 것이다.
이 실험에서, 어렵지만 가장 중요한 부분이 광학부품들을 올바르게 정렬시키는 것이었다. 정렬이 올바르게 되어 있지 않으면 상을 관측조차 하지 못하게 된다. 그렇지만 빛을 정렬시키고, 렌즈를 설치해 다시 정렬시키고, 거울에 반사시켜서 다시 정렬시키고.. 중간에 누가 건드리면 정렬이 흐트러져 다시 정렬해야하고.. 이런 과정을 처음하다보니 많이 서투르고 실수도 많이 하였다. 이 실험을 통해 실제 여러 실험실에서 쓰이는 ‘빛을 정렬’ 하는 연습을 하게 되었고, 비록 큰 오차율을 보였지만 항상 책에서만 보던 빛의 속도를 직접 측정해보는 뜻깊은 시간이었다.
◈ 출처
- 기초광학실험(문용식·박찬용 저)
- 일반물리학(Halliday, Resnick, Walker 저)
- 물리의 이해(physica.gsnu.ac.kr)
- 위키백과(ko.wikipedia.org)

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