볼록렌즈의 초점거리 측정 실험 보고서

목차

1. 볼록렌즈의 초점거리 측정
1) 평행 광선 법
2) Auto collimation 법
3) Collimator(줄맞추개)를 이용한 측정법
4) 얇은 렌즈 방정식에 의한 초점거리 측정
5) 확대 배율을 이용한 초점거리 측정
6) 공액점을 이용한 초점거리 측정

본문내용

[1] 평행 광선 법
1. 실험원리
먼 곳의 물점(物點)에서 온 광선은 물점의 거리가 무한대로 된 극한에서 평행 광선이 된다. 실험실적으로 평행 광선을 만들려면 콜리메이터 렌즈의 초점에 핀홀을 두고 강한 광원으로부터의 빛으로 비추면 콜리메이터 렌즈에서 평행 광선이 출사(出射)된다. 일반적으로 레이저의 빛은 완전한 평행 광선에 가깝다.

평행 광선은 볼록렌즈의 제 2 초점 면에 모인다. 태양에서 나온 광선들을 평행 광선으로 취급할 수 있으므로 볼록렌즈를 태양 광선에 수직으로 세워 놓고 태양 광선이 모이는 점을 찾으면 렌즈의 초점거리를 구할 수 있다. 그리고 점 광원을 볼록렌즈의 제 1 초점에 놓으면 렌즈로부터 나오는 광은 평행 광이 된다. 이와 같이 평행 광선을 만드는데 사용되는 렌즈를 줄맞춤 렌즈(collimating lens)라고 부른다, 그림 1과 같이 검사 렌즈를 평행 광선 중에 놓고, 점 광원의 상 위치를 구하여 검사 렌즈의 초점거리를 측정한다.

2. 실험 기구 및 장치
광학용 레일 1개, 직선광원 1개, 줄맞춤 렌즈 1개(+150), 검사렌즈 3개(+50, +100, +200), 렌즈 잡게와 지지대 3개, 큰 스크린과 잡게 1개.

3. 실험방법
① 먼저 직선 광원과 줄맞춤 렌즈를 레일 위에 정렬한다. 직선 광원 필라멘트를 수직으로 세우고, 150mm 멀어진 위치에 줄맞춤 렌즈를 놓는다.

참고 자료

[네이버 지식백과] 평행 광선 [parallel rays, 平行光線]
링크 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=787548&cid=50313&categoryId=50313
[네이버 지식백과] 오토콜리메이션 [autocollimation, Autokollimation]
링크 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2303022&cid=42419&categoryId=42419
[네이버 지식백과] 콜리메이터 [collimator, Kollimator]
링크 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2311964&cid=42419&categoryId=42419
[네이버 지식백과] 얇은 렌즈 [ thin lens ]
링크 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=786727&cid=50313&categoryId=50313
[네이버 지식백과] 배율 [倍率, magnification, Vergrösserung]
링크 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2288654&cid=42419&categoryId=42419
[네이버 지식백과] 공액점(conjugate point)
링크 : http://www.scienceall.com/%EA%B3%B5%EC%95%A1%EC%A0%90conjugate-point/