빛의 반사와 굴절 예비 보고서

소개글

빛의 반사와 굴절 예비 보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험 목적

2.이론

3.실험 기구 및 장치

4.실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
반사와 굴절의 법칙을 이해하고 굴절률을 계산한다.
2. 이 론
빛이 한 매질에서 다른 매질로 들어갈 때 그 경계면에서 빛의 반사와 굴절이 일어난다. 경계 면의 법선과 입사 광선이 이루는 각도를 θa, 반사각 및 굴절각을 각각 θr과 θb이라고 하자. 그러면 호이겐스의 원리로 부터 다음과 같은 반사의 법칙과 굴질의 법칙이 얻어짐을 볼 수 있다.
반사의 법칙
반사각 θr은 입사각 θa와 같다. 이는 빛의 파장에 관계없이 성립할 뿐만 아니라, 두 매질이 어떤 매질이든지 항시 성립한다. 즉
θa = θr
이 관계를 반사의 법칙이라 한다.
굴절의 법칙
진공 속에서 매질 a로 빛이 각θ0 을 이루며 입사했을 경우 그 매질의 굴절률을 na 라고 하면
sinθ0/sinθa = na
로 쓸 수 있다. 이것을 굴절의 법칙 또는 Snell의 법칙이라고 한다.
마찬가지고 진공 속에서 매질 b로 빛이 각 θ0을 이루며 입사했을 경우에도 매질 b의 굴절률을 nb 라고 하면,
sinθ0/sinθb = nb
이다.
따라서 앞의 두 식을 통해서
sinθa/sinθb= nb / na
위의 식으로부터 매질 a에서 매질 b로 빛이 입사하는 경우의 상대 굴절률 n(=nb / na )를 얻을 수 있다.
전반사
굴절률이 큰 매질에서 굴절률이 작은 매질로 빛이 입사하는 경우를 생각해 보자.
θb=90 ˚(sinθb=1)인 경우의 입사각 θa를 θc라고 쓰자. 이 때의 입사각 θc을 임계각(critical angle) 이라 하고, 다음과 같은 관계식이 성립한다.
sinθa/sinθb = sin(θa=θc)/sin(θb=90˚) = sinθc
입사각 θa가 임계각 θc 이상이 되면 굴절광이 사라지고 전반사를 한다.

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