아주대학교 광학실험 광연마 A+ 결과보고서

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목차

1. 측정 및 결과
1) 뉴턴 원무늬 측정 기록표

2. 질문

3. 고찰

4. 참고문헌

본문내용

2. 질문
1. 뉴턴 원무늬를 측정할 때 유리시료가 표준평면원기의 밑면에 놓여야 하는 이유는 무엇인가?
먼저, 표준평면원기는 프리즘이나 렌즈 등의 광학부품의 평면도를 검정하는 유리로 만들어진 계측기로써, 피검체와 표준체를 밀착시켜 뉴턴의 원무늬를 통해 광학부품의 평면도를 관측하는 광학 소자이다. 즉 단색광을 입사시키면 측정하고자 하는 면(유리시료)과 표준평면원기 사이의 얇은 공기층이 발생하고, 이 공기층의 차이에 따라 간섭무늬가 나타나며 이를 뉴턴 원무늬라 부른다.
이 때, 주의할 점은 유리시료를 표준평면원기의 밑면에 놓아야 한다는 것이다. 뉴턴 원무늬를 확인하기 위해, 단색광을 비추었을 때 위쪽에 있는 표준평면원기를 투과한 빛의 일부는 표준평면원기의 바닥면에서 반사되고, 또 다른 투과된 빛의 일부는 표준평면원기의 아래에 놓인 한쪽 면만 연마된 유리시료(측정하고자 하는 면)의 표면에서 반사된다. 이 때, 유리시료 표면의 평면도에 따라 오목한 부분이 볼록한 부분보다 빛이 더 많이 이동하게 되므로 광로차가 발생하고, 이 광로차에 의해 밝고 어두운 동심원의 무늬가 표준평면원기의 윗부분에 나타나게 되는 것이다. 따라서 빛이 잘 투과하고 반사될 수 있는 표준평면원기를 윗면에 놓고, 유리시료를 밑면에 놓아야 한다.

2. 뉴턴 원무늬를 측정한 결과 원무늬가 아닌 활 모양의 곡선무늬가 5개 정도 측정되었다. 뉴턴 원무늬가 측정되지 않은 이유를 설명하시오. 또, 활 모양의 곡선무늬로 평면도를 파악할 수 있는가?
먼저, 뉴턴 원무늬는 평평한 유리판 위에 평볼록 렌즈를 놓고, 위에서 단색광을 비추면 나타나는 동심원의 줄무늬이다. 뉴턴 원무늬를 측정한 결과 원무늬가 아닌 활 모양의 곡선무늬가 5개 정도 측정되었다면, 이는 측정하고자 하는 평면(유리시료)의 어느 부분이 연마가 덜 되어 볼록인 상태이거나, 연마가 많이 진행되어 오목인 상태임을 나타내는 것이다. 즉 활 모양의 곡선무늬로 유리시료의 어느 부분이 볼록이고, 오목인 상태인지 확인할 수 있다.

참고 자료

옵티컬 플랫(Optical flat, 광학적 평면유리) / p.3-p.14 / 광학실험 매뉴얼 (2021-2, 후반기 응용광학실험)
Optics / Eugene Hecht / Pearson / fifth edition / p.416~p.424
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https://www.britannica.com/science/Newtons-rings
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https://www.netinbag.com/ko/manufacturing/what-is-brass.html
http://www.10x10.co.kr/shopping/inc_itemDescription_iframe.asp?itemid=1679555
https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=tkskhs&logNo=60212833869
https://whereisusb.tistory.com/56