굴절률측정 물리화학 실험보고서

소개글

굴절률 측정 물리화학 실험보고서입니다.

목차

Ⅰ. 실험제목

Ⅱ. 실험목적

Ⅲ. 실험원리

1. 굴절률의 정의

2. Abbe 굴절계 사용절차

Ⅳ. 실험기구 및 시약

Ⅴ. 실험과정

1. 원액의 굴절률 측정

2. 혼합액의 굴절률 측정

Ⅵ. 실험결과

Ⅶ. 논의 및 고찰

Ⅷ. 참고문헌

본문내용

Ⅲ. 실험원리
1. 굴절률의 정의
빛이 등방성을 갖는 두 종류의 매질의 경계면을 통과할 때 굴절하게 된다. 이 때, 입사각 i와 굴절각 r 사이에 성립되는 스넬의 법칙(굴절의 법칙)에서 상수 n의 값을 말한다. 이 값은 그 매질 안에서의 빛의 속도와 관련이 있다. 이 굴절률을 제2매질의 제1매질에 대한 상대굴절률이라 하며, 제 1매질이 진공인 경우의 n을 제2매질의 절대굴절률 또는 진공에 대한 굴절률이라 한다. 제 1, 2매질의 절대굴절률을 각각 n1 ,n2라 하면, 제2매질의 제1매질에 대한 상대굴절률은,

이다. 진공의 절대굴절률은 1이다.
맥스웰방정식에 따르면, 투명한 매질의 절대굴절률은 그 매질의 유전율과 투자율을 각각 A, μ라 할 때 n=vA득 로 주어진다. 매질 중의 광속도와 굴절률과는 밀접한관계가 있으며, 진공 중의 광속도를 c라 하면 매질 중의 광속도는 로 주어진다. 절대굴절률은 일반적으로 빛의 파장의 함수이며, 파장이 짧을수록 굴절률이 크다. 그 때문에 빛을 프리즘에 통과시켰을 때 분산현상이 일어난다. 등방성 매질로부터 결정 등의 이방성 매질로 굴절할 경우에는 복굴절을 일으키므로 굴절률은 스넬의 법칙을 따르지 않는다. 그리고 파장이 짧아지면 오히려 굴절률이 작아지는 현상도 있다. 일반적으로 물질의 굴절률은 파장이 증가함에 따라 감소한다. 또 같은 파장이라도 온도에 따라 값이 다르며, 그 밖에 기체에서는 압력의 영향도 받는다. 빛은 전기장과 자기장으로 되어 있으며 이들은 상호 직교하고 또한 빛의 진행 방향에 직교한다. 어느 매질에서나 빛의 장과 매질 본자에 수반된 장간의 작용이 있기 때문에 매질에서의 빛의 속도는 진공에서의 것보다 작다. 빛살이 밀도가 작은 매질로부터 큰 매질 쪽으로 지나가면 속도가 줄어든다. 그에 따라서 빛의 방향이 바뀐다. 즉, 표면의 법선 방향에 더 가깝게 굴절한다(이 효과는 움직이는 자동차의 한 쪽 브레이크만을 밟았을 때 자동차의 방향이 바뀌는 것과 비슷하다). 빛살이 공기로부터 액체나 고체로 들어가면 입사각 ⅰ가 굴절각 r 보다 크다. 입사각 정현의 굴절각 정현에 대한 비를 굴절률이라고 하며 기호 n 로서 나타낸다.(정확히 말하자면, 이 정의는 빛이 진공으로부터 보다 밀도가 큰 매질로 들어가는 경우에만 적용된다. 그러나 굴절 매질이 기체가 아닌 진공 대신 보통 압력하의 공기로 대치할 수 있다.

참고 자료

<HIGH TOP 물리Ⅱ> 두산동아
- page. 697~700
<Atkins 물리화학 (제8판)> 교보문고
- page. 1046~1047