10-빛의 반사와 굴절

목차

1. 실험제목 : 빛의 반사와 굴절
2. 실험목적
3. 실험기구 및 장치
4. 이론 및 원리

본문내용

입사각이 보다 큰 경우에 굴절광선 없이 모든 빛살이 반사된다.
(임계각)
5. 실험방법
1) 반사
① 레이저 광, 극좌표판, 평면거울 및 지지대 등을 그림 2(a)와 같이 배치한다.
② 평면거울이 각도기판 중심을 지나고 각도기판에 수직이 되도록 세우고 입사광이 각도기 중심을 향하도록 한다.
③ 입사광과 반사광이 모두 판에 대하여 수평하게 맞춘 후에 극좌표판을 돌리면서 반사되어 나오는 광선을 스크린에서 찾는다.
④ 입사각과 반사각을 측정한다.
2) 굴절
① 그림 2(b)와 같이 반원형 프리즘의 직경인 면이 각도판 중심을 지나도록 놓고 입사광과 굴절광에 대하여 반사 실험 때와 같은 조정을 한다.
② 작은 입사각으로부터 각도기를 돌리면서 스크린에서 광선을 찾으며 입사각과 굴절각을 측정한다.
3) 임계각
① 굴절 실험 때와 반대로 그림 2(c)와 같이 반원형 프리즘의 둥근 면으로 광선이 입사하도록 하여 입사각을 증가시키며, 굴절광이 사라지기 시작하는 입사각까지 입사각을 조절하여 입계각 를 측정한다.
② 굴절 실험에서 측정한 굴절률을 사용하여 식(4)로부터 임계각을 계산하여 측정값과 비교하여 본다.
6. 예상 결과
레이저광을 이용하여 빛의 반사 및 굴절 법칙을 이해하여 임계각을 측정하고 물질의 굴절률을 구하는 실험이다. 빛의 반사 실험에서는 입사각과 반사각이 같을 것이고, 빛의 굴절 실험에서는 입사각과 굴절각을 구하여 굴절률을 구할 수 있을 것이다. 임계각 측정 실험에서는 임계각 측정값과 계산에 의한 임계각을 비교해야 한다. 실험에서 큰 변수가 없다면 측정한 임계각과 계산에 의한 임계각은 거의 같을 것이다.

키워드

빛의 반사와 굴절,   반사의법칙,   굴절률