[일반물리실험2] A+ 빛의 반사와 굴절법칙 (결과레포트)

목차

1. 실험 목적
2. 데이터 정리
3. 결과 분석
4. 질문
5. 토의 (실험 검토 및 오차 분석)

본문내용

토의
(1) 실험 검토
실험 1에서 입사각 θ_1이 설정된 상태에서 입사각을 점차 증가시켜 가며 반사각 θ_1^'과 굴절각 θ_2를 측정하고 이를 통해 아크릴의 굴절률을 구하였다. 실험을 통해 구한 반사각 θ_1^'의 경우 입사각보다 크게 측정되었다. 반사법칙에 따르면 입사각과 반사각은 동일하다. 따라서 반사각 측정 결과는 이론과 일치하지 않는다. 반면 굴절각 θ_2 측정 값을 이용해 아크릴의 굴절률을 계산했을 때, 측정된 평균 굴절률은 이론값과 거의 일치한다. 따라서 굴절률 측정 결과는 이론과 일치한다.
실험 2에서는 밀한 매질에서 소한 매질로 광선이 진행할 때 입사각을 0^°에서부터 점차 증차시켜가며 굴절광의 굴절각이 90되는 순간의 입사각, 즉 임계각을 측정하고 이를 이용해 아크릴의 굴절률을 구하였다. 실험에서 굴절법칙을 활용해 측정된 아크릴의 평균 굴절률은 이론값과 거의 일치한다. 따라서 실험 결과는 이론과 일치한다.
실험 3에서 두께가 있는 아크릴판으로 광선이 통과할 때 입사각이 0^°일 때 위치 d_1을 기록하고 입사각 θ_1이 설정된 상태에서 입사각을 점차 증가시켜 가며 위치 d_2를 측정하고 d_1과 d_2의 차를 구하여 횡적 변위를 계산하였다. 이를 이용해 굴절각 θ_2를 구하고 최종적으로 아크릴의 굴절률을 구하였다. 실험에서 피타고라스 법칙을 활용해 측정된 아크릴의 평균 굴절률은 이론값과 유사하다. 따라서 실험 결과는 이론과 일치한다고 볼 수 있다.

참고 자료

데이비드 할리데이, 일반물리학 2, 텍스트북스, 11판, 2021년, 357-366p
일반물리학실험2 9주차 매뉴얼, 서강대학교 물리학과
위키피디아/reflection/https://en.wikipedia.org/wiki/Reflection_(physics)
위키피디아/Snell’s law/https://en.wikipedia.org/wiki/Snell%27s_law