빛의 반사와 굴절

소개글

빛의 반사와 굴절에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

여 굴절률을 구한다.
( 초점거리 측정 실험 )
① 사진과 같이 장치를 설치한다.
② 화살표 모양의 물체와 볼록렌즈를 적정한 거리를 잡는다.
③ 빛에 비추어진 물체의 모양이 스크린에 어느 정도의 위치가 가장 선명하게 맺히는지 조절하여 확인한다.
④ 물체와 렌즈사이의 거리를 a, 렌즈와 스크린 사이의 거리를 b 라고 기록한다.
⑤ 위치를 바꾸어 가면서 3회 실험을 한다.
⑥ 의 식으로 계산하여 평균값을 기록한다.
반사 실험
입사각
반사각
10°
10°
20°
20°
30°
30°
40°
40°
50°
50°
60°
60°
70°
70°
80°
80°
90°
90°
초점 거리 측정 실험
a
(단위:cm)
b
(단위:cm)
12
16
6.4
10
22
6.875
14
13
6.74074074......
굴절 실험
입사각
굴절각
굴절률
10°
7°
1.425
20°
14°
1.414
30°
20°
1.462
40°
27°
1.416
50°
33°
1.401
60°
38°
1.407
70°
41°
1.432
80°
43°
1.444
평균 굴절률
1.425
[결과 및 분석]
거울은 표면이 매끈하여 빛을 잘 반사하는 물체로, 보통 유리의 뒷면을 금속 물질로 코팅하여 만든다. 빛이 거울에서 반사될 때 입사각과 반사각의 크기는 언제나 같다. 한편, 빛이 공기 중에서 물로 들어가는 경우와 같이 한 매질에서 다른 매질로 진행할 때 경계면에서 진행 방향이 꺾어지는데, 이러한 현상을 \'빛의 굴절\'이라고 한다. 또한 빛이 공기 중에서 물 속으로 굴절할 때에는 입사각이 굴절각보다 크다. 굴절률이 큰 매질에서 굴절률이 작은 매질(물→공기)로 빛이 진행할 때, 입사각이 일정한 각도 이상이 되면 굴절되는 빛은 없고 모든 빛이 반사하는 현상이 일어난다. 이러한 현상을 이용한 대표적인 예가 광섬유인데, 광섬유 내부에서는 전반사가 일어나기 때문에 정보의 손실 없이 통신을 하거나 영상을 전달할 수 있다.
[토의 및 결론]
오차가 발생한 첫 번째 원인은 회전이 가능한 경사면을 조정함으로써 입사각의 크기를 조절할 때 경사면의 기준점으로부터 반원형 유리가 위치가 변하였기 때문이었고 이에 대한 개선 방법으로는 경사면의 기준점의 위치에서 반원형 물질이 움직이지 않도록 반원형 물질을 경사면에 고정 시킬 수 있는 실험장치가 추가로 필요함을 알 수 있었다. 두 번째 원인으로 광원 장치의 빛이 일정하지 못하고 밝지 않아서 약간에 오차가 난 것 같다.

키워드

빛의 반사와 굴절,   반사의 법칙,   스넬의 법칙