일반물리실험 광섬유를 이용한 광속도 측정 이론결과레포트

소개글

일반물리실험 광섬유를 이용한 광속도 측정 이론결과레포트

목차

1. 실험방법 및 목적, 이론
<실험 목적>
<이 론>
1)빛의 속도
(1)뢰머의 방법
(2). 피조의 방법
(3) 푸코의 방법
(4)마이켈슨의 방법
(5) 항성의 광행차를 이용한 방법
<실험 장치 및 기구>

본문내용

1. 실험방법 및 목적, 이론
<실험 목적>
광섬유를 이용해서 광속도를 측정해 보자.
<이 론>
1)빛의 속도
빛의 속력을 직접 측정하려고 노력한 최초의 사람은 이탈리아의 갈릴레이(Galilei)이다. 갈릴레이는 불빛과 차단기를 이용하여 빛이 진행한 거리와 이에 걸린 시간으로 빛의 속도를 측정하려 하였다. 그러나 측정 과정의 오차가 너무 커서 결국 얻은 결과는 빛은 ‘매우 빠르다’라는 결론을 얻었을 뿐이다. 그후 속도값을 맨 처음 측정한 것은 1676년 뢰머(Romer)가 목성의 위성 주기를 관측하여 얻은 것이다.
이런한 빛의 속도를 실험적으로 측정한 대표적 예는 아래 표와 같다.
표에서 보는 바와 같이 톱니바퀴,회전거울의 방법으로부터, 레이저 방법을 이용하기까지 여러 단계의 측정 기술의 발전으로 빛의 속도 측정값의 정밀도는 점차로 증가하여, 1983년 제 17차 국제 도량형 총회에서 빛의 속도 c는

c=299,792,458(m/s)

로 채택하게 되었다.
빛의 속도의 측정 방법으로는 위와 같은 직접적인 측정 방법과는 달리 전자기 상수의 비를 이용하여 다음 식


으로부터 빛의 속도를 구하는 방법도 발전되어 있으며, 또 마이크로파 영역의 복사파를 이용하여 복사파의 파장와 진동수를 측정하여 의 관계식으로부터 빛의 속력을 구하는 마이크로파를 이용하는 방법도 발전되어 있다.
빛의 속도 c는 물리학 기본 상수중의 하나로서, 가장 철저하고 정확하게 측정되어 있으며, 아인슈타인의 상대성 이론에 있어서 가장 중심이 되는 상수이다.

그렇다면,이제는 빛의 속도를 측정한 여러 가지 방법에 대해서 대략적으로 알아보도록 하자

(1)뢰머의 방법 :
빛의 속도를 측정하는 모든 직접적인 방법은 본래의 비행 또는 질주 시간을 측정한다. 이들 중에서 최초의 것은 뢰머의 방법이다.
1676년 목성과 목성의 위성이 그림1 과 같이 지구와 일직선 상에 올때 지구가 멀리 있을 때 관찰한 목성의 월식이 나타나는 시간이 계산한 시간보다 22분 늧게 나타나는 현상에 착안 하여 빛의 속도를 측정했다.

참고 자료

L.Essen and K.D.Froome. The velocity of light
E.Bergstrand," Determination of the Velocity of light"
B.Jaffe,Michelson and the Speed of light
현대 광학/서울대 광학 연구회
Optics/Hecht