[물리학및실험] (예비레포트) 반사와 굴절의 법칙 : 레이져(LASER) 광을 이용하여 빛의 반사 및 굴절 법칙을 이해하고, 림계각을 측정하여 사용한 물질의 굴절률을 구한다

소개글

[물리학및실험] (예비레포트) 반사와 굴절의 법칙 : 레이져(LASER) 광을 이용하여 빛의 반사 및 굴절 법칙을 이해하고, 림계각을 측정하여 사용한 물질의 굴절률을 구한다에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적

2. 원리
2.1 빛의 직진성과 반사의 법칙
2.2 빛의 굴절
2.3 임계각　
2.4 전반사

3. 실험도구

4. 실험 방법
4.1 빛의 반사
4.2 빛의 굴절
[결과 및 분석]
[토의 및 결론]

4. 실험 결과
4.1 반사의 법칙
4.2 굴절의 법칙
4.3 임계각 비교

5. 고찰

6. 결론

본문내용

30, 40, 50도로 점차 변화시켜 가면서 반사의 법칙을 알아보았는데 이렇게 원형모형의 경사면을 회전시키면서 입사각을 변화시킬 때 반원모형의 유리가 경사면을 따라 미세하게 위치가 변함으로써 기준위치에서 벗어났기 때문에 입사각이 변하였기 때문에 반사각도 달라졌다. 거울의 표면이 경사면의 기준점에서 벗어나기 때문에 입사각과 반사각이 일치하지 않게 되었음을 알 수 있었다.
또한 스넬의 법칙을 이용해 도출한 굴절률이 크고 작은 오차를 기록하게 된 오차원인 역시 앞에서 언급하였듯이, 회전이 가능한 경사면을 조정하여 입사각에 변화를 줄 때 반원형 유리가 경사면위의 기준점에서 위치를 바꾸었기 때문이다.
마지막으로 임계각에서 오차가 발생하게 된 원인을 고찰해보자. 실험을 하면서 나타난
현상을 관찰함으로써 직관적으로 임계각에서 오차가 발생하게 된 원인에 대해서 알 수 있었는데 다음과 같다. 그림4 와 같이 굴절각을90도로 만들기 위해서 회전이 가능한 경사면을 조정함으로써 임계각을 구하려고 했지만 그림 5와 같이 레이저 광선의 입사각이 임계각 부근에 도달하게 되었을 때 레이저광선이 산란되었기 때문에 정확한 임계각을 측정하는데 어려움을 겪게 되었고 이는 곧 측정한 임계각 값에 오차를 발생시키게 되었다.
6. 결론
이번실험에서는 주어진 실험 장비를 이용하여 반사의 법칙이 성립하는지와 스넬의 법칙을 이용하여 굴절률의 측정값을 도출하고, 마지막으로 반원형 유리의 임계각을 측정하였다. 하지만 1. 실험결과(데이터)와 2. 결과분석 란에서 볼 수 있었듯이 실험 전반에 걸쳐 크고 작은 오차가 발생하였음을 알 수 있었다. 오차가 발생한 첫 번째 원인은 회전이 가능한 경사면을 조정함으로써 입사각의 크기를 조절할 때 경사면의 기준점으로부터 반원형 유리가 위치가 변하였기 때문이었고, 두 번째로는 임계각을 구하기 위해 입사각을 조절할 때 임계각 부근의 입사각에서 레이저광선이 산란되었기 때문에 정확히 굴절각이 90도가 되는 지점을 판단하지 못하여 오차원인이 발생하였다. 따라서 이러한 오차원인을 보정하여 정확한 실험을 행하기 위해서는 첫째로 경사면의 기준점의 위치에서 반원형 물질이 움직이지 않도록 반원형 물질을 경사면에 고정 시킬 수 있는 실험장치가 추가로 필요함을 알 수 있었고, 두 번째로는 임계각 부분의 입사각에서 레이저광선이 산란되지 않도록 물질 내부에 불순물이 존재하지 않고 내부구성이 균일한 물질을 실험에 사용해야 함을 알 수 있었다.

키워드

물리학및실험,   반사와 굴절의 법칙,   예비레포트,   반사와 굴절의 법칙 예비,   반사,   굴절,   임계각,   굴절률