[물리화학] 액체의 굴절률

목차

Subject

Date

Loker Name

Purpose

Principle
1. 굴절
2. 굴절률
3. 빛의 굴절률에 영향을 주는 요소
4. 스넬의 법칙
5. 아베굴절계

apparatus&reagent

Procedure

Result

Discussion

Reference

본문내용

Principle

1. 굴절
공기(또는 진공)속을 진행하던 빛이 응축상의 물질(액체, 고체)속으로 들어갈 경우에는 경계면에서
진로가 꺽이는데 이러한 현상을 굴절이라고 한다. 이는 매질이 다르면 그 속에서 빛의 속도가 다르기 때문에 일어난다.
그럼 왜 빛의 속력이 다르게 되는가? 그건 밀도의 차이 때문이다. 밀도는 일정한 공간 안에 들어있는 입자수로 평가를 하는데 물은 공기보다 밀도가 더 크다. 즉, 똑같은 공간 안에 많은 분자가 있다는 뜻이므로 빛이 헤져나가는데 더 많은 어려움이 있어 속도가 변하게 된다.

2. 굴절률
빛이 등방성의 두 매질의 경계면에서 굴절할 때 입사각i와 굴절각 r 사이에 성립되는 스넬의 법칙(굴절의 법칙)에서 상수 n의 값
(매질 속에서 진동수가 변하지 않으므로 파장이 짧아진다)

3. 빛의 굴절률에 영향을 주는 요소
1) 온도 : 매질의 온도변화는 밀도의 변화를 가져옴으로써 굴절률에 영향을 준다. (주로 20℃에서 측정한다.) 온도가 올라갈수록 분자의 움직임이 활발해 지고, 부피가 커지에 된다. 질량은 동일하지만 부피가 커지게 되므로 밀도는 작아지게 된다. 이러한 이유로 인해 밀도가 낮아질수록 굴절률은 작아지게. 하지만 물의 경우는 약간 다르다. 수소결합 때문에 4℃일때 가장 밀도가 크므로 이때 굴절률이 가장 작게 된다.
2) 파장 : 투명한 매질의 굴절률은 복사선의 파장이 증가함에 따라 점점 감소한다. 이러한 효과를 정상적인 분산이라고 하는데 이것을 고려해서 굴절률을 인용할 때 반드시 사용한 빛의 파장을 명시해야 한다. sodium lamp의 D 선(598㎚)이 가장 흔하게 굴절률 측정에 광원으로 쓰인다. 이때 굴절률 nD로 표시하고 매질의 온도를 쓴다.

참고 자료

없음