빛의 굴절 법칙 실험보고서

소개글

빛의 굴절 법칙 실험보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 목적
2. 원리
3. 방법
4. 문제
-참고문헌

본문내용

90도
굴절각 없음

90도
굴절각 없음
굴절률 평균(굴절각1) : 1.51 굴절률 평균(굴절각2) : 1.51
표준편차(굴절각1) : 0.061 표준편차(굴절각2) : 0.062
표준오차(굴절각1) : 0.022 표준오차(굴절각2) : 0.021
문제
1) 얻어진 입사각1과 굴절각1로부터 원통형 렌즈의 재질인 아크릴의 굴절률을 구하십시오. (실험4에서처럼 공기의 굴절률은 1로 한다.)
2) 얻어진 입사각2와 굴절각2로부터 원통형 렌즈의 재질인 아크릴의 굴절률을 다시 구하십시오.
3) 두 매질의 양쪽 방향에서 들어가는 광선에 대해 같은 굴절의 법칙을 만족합니까?
- 양쪽 방향에서 들어가는 광선에 대해 모두 입사각과 굴절각은 스넬의 법칙을 만족하며 다만 원형면으로 입사할 때는 어느 특정 각에서는 더 이상 굴절이 일어나지 않으며 그 각(임계각) 이후부터는 반사가 일어나기 시작한다.
4) 별도의 종이를 준비하여 원통형 렌즈를 통과하는 광선을 그립니다. 렌즈의 양면을 통과하는 광선의 입사각과 굴절각을 맞추어 정확하게 그립시오. 이 때 광선의 방향은 화살표로 표시합니다. 이제 화살표의 방향을 거꾸로 하여 역방향으로 빛이 진행할 때 새로운 입사각과 굴절각에서도 굴절의 법칙이 만족하는 것을 보이십시오. 이를 광학적 가역성이라고 합니다.
-반사된 광선은 원래의 경로로 다시 돌아간다.
5) 이러한 광학적 가역성의 원리를 굴절과 마찬가지로 반사의 경우에서도 성립하는지 설명하시오.
- 반사의 법칙은 입사각과 반사각이 같은 것이고 가역성의 원리는 광선이 원래경로를 따라 다시 돌아오게 되는 것이므로 반사의 법칙에서 입사각과 반사각은 같기 때문에 굴절에서와 동일하게 가역성의 원리가 성립한다.
5. 검토 및 토의/결론
빛이 평면으로 입사하여 굴절될 경우 굴절각은 법선의 반대방향으로 입사할 때와 근소한 차이가 있었다. 그 차이는 광선을 볼 때 테이블이 회전하면서 원통형렌즈가 흔들렸거나 사람의 육안으로 눈금을 확인 하는 것에 한계일 수도 있고, 빛이 굴절하면서 분산이 발생해 굴절각을 측정하기 어려웠을 수도 있다. 그리고 이번 실험을 통해 원형면으로 빛을 굴절시켜도 그 굴절각은 스넬의 법칙을 만족하며 굴절 한다는 것을 알 수 있었다. 또, 어떤 특정한 각은 그 이후부터는 반사각으로 바뀐다는 것을 알 수 있었다. 따라서 이번 실험은 "굴절과 반사=가역성의 원리다." 라는 것을 증명하는 실험이었다.
6. 참고문헌
- 기초광학실험 (북스힐)

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