빛의 성질(예비)

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법 및 구상
5. 부록
6. 참고 문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적

백색광과 사각 프리즘을 사용하여 빛의 굴절에 대한 스넬의 법칙을 이해한다. 나란한 광선을 얇은 볼록렌즈와 오목렌즈에 입사시켜 광선의 진행경로를 관찰 한다. 이로써 볼록렌즈와 오목렌즈의 차이점을 배운다.

2. 실험 원리

투명한 매질 1에서 매질 2로 빛이 진행을 할 때 빛은 굴절이 되며 굴절이 되는 각도는 스넬의 법칙을 따른다. 스넬의 법칙 = (입사각=, 굴절각=, 그리고 각각의 매질에서의 굴절률을 , ). 이 식을 통해 굴절각은 입사각과 물질의 굴절률에 따른다는 것을 나타낸다. 빛의 굴절률은 빛의 진동수에 따라 달라지므로 주어진 각으로 물질에 입사하는 백색광은 구성 성분의 진동수에 따라 다른 색으로 분리되어 제각기 다른 각도로 굽어진다.
그림 2와 같이 굴절률이 큰 물질에서 작은 물질로 빛이 진행하면 입사각보다 더 큰 각도로 굴절이 되고 특정 입사각에서는 굴절각이 가 되는 현상이 발생한다. 이 특정 입사각을 임계각()라고 하고 입사각이 임계각보다 크면 굴절된 빛은 없고 완전 내부 반사가 일어난다. 만일 그림 3과 같이 입사각이 임계각과 같아서 굴절각이 가 되면 스넬의 법칙은 이다.

<중 략>

<실험 4> 볼록렌즈와 오목렌즈
(1) 광원을 흰 종이 위에 놓고 그림 7 (a)와 같이 세 개의 나란한 빛이 사각볼록렌 즈를 비추도록 한다.
(2) 렌즈 중심으로부터 초점(빛이 교차하는 지점)까지의 거리를 측정한다.
(3) 그림 7 (b)와 같이 세 개의 나란한 빛이 사각오목렌즈를 비추도록 하고, 렌즈의 표면을 따라서 렌즈 모양을 그린 후 들어가는 빛과 나가는 빛을 그리고 빛의 진행방향을 화살표로 표시한다.
(4) 렌즈를 통과하여 나가는 빛의 연장선을 나가는 반대 방향 즉 렌즈 방향으로 렌 즈를 통과하도록 긋고 렌즈 중심으로부터 초점(연장선의 교차점)까지의 거리를 재고 기록한다.
(5) 사각프리즘을 제거하고 그림 6과 같이 들어간 빛과 반사된 빛을 그리고 를 각도기로 재고 빨강, 초록, 보라 세 가지 색에 대한 임계각()을 각각 기록한다.
(6) 세 가지 색에 대한 굴절률을 계산하고 실험 2의 결과와 비교를 한다.

참고 자료

없음