부산대학교 일반물리학실험 스넬의 법칙 결과보고서

소개글

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목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 재료
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험목적
백색광과 사각 프리즘을 사용하여 빛의 굴절에 대한 스넬의 법칙을 이해한다. 나란한 광선을 얇은 볼록 렌즈와 오목 렌즈에 입사시켜 광선의 진행 경로를 관찰한다. 이로부터 볼록 렌즈와 오목 렌즈의 차이점을 배운다.
2. 실험원리
-스넬의 법칙-
빛이 투명한 매질 1에서 매질 2로 진행을 할 때 빛은 굴절이 되며 굴절이 되는 각도는 스넬의 법칙을 따른다. 스넬의 법칙은 입사각이  , 굴절각이  , 그리고 각각의 매질에서의 굴절률은 n1, n2라고 할 때
sin  sin
로서, 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 31-2와 같이 빛이 굴절률이 큰 물질에서 작은 물질로 진행하면 입사각보다 더 큰 각도로 굴절되고 특정 입사각에서는 굴절각이 90 가 되는 현상이 발생한다. 이 특정 입사각을 임계각( )이라고 하고, 입사각이 임계각보다 크면 굴절된 빛은 없고 완전 내부 반사가 일어난다. 만일 그림 31-3과 같이 입사각이 정확히 임계각과 같아서 굴절각이 90가 되면 스넬의 법칙은 다음과 같다.
sin  sin
여기서 공기의 굴절률 n2=1이라고 할 때 다시 쓰면
  sin
3. 실험기구 및 재료
광원, 사각 프리즘, 각도기, 종이
4. 실험방법
<실험 1> 스넬의 법칙
① 광원을 흰 종이 위에 놓고 백색광 한 줄기가 보이도록 맞춘다.
② 그림 31-4와 같이 사각 프리즘을 놓고 빛이 프리즘의 평행한 부분을 지나도록 놓는다.
③ 종이에 사각프리즘의 모양, 들어가는 빛, 나오는 빛의 경로를 그린다.
④ 프리즘을 제거하고 종이위에서 빛이 들어간 점, 나온 점을 잇는다.
⑤ 빛이 들어간 점에서 프리즘의 바닥 면과 수직인 직선을 긋는다.
⑥ 입사각과 굴절각은 측정하고 기록한다.
⑦ 입사각의 크기를 바꾸어 가며 ③, ④, ⑤, ⑥을 반복한다.

참고 자료

부산대학교 일반물리학실험실
http://gplab.phys.pusan.ac.kr/
스넬의 법칙 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%8A%A4%EB%84%AC%EC%9D%98_%EB%B2%95%
EC%B9%99
분산 (광학) - 위키백과, 우리 모두의 백과사전
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B6%84%EC%82%B0_(%EA%B4%91%ED%95%99)
전반사 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%84%EB%B0%98%EC%82%AC