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광통신 시스템의 전반사 원리와 광섬유 구조2025.11.151. 전반사(Total Internal Reflection) 빛이 경계면에서 100% 반사되는 현상으로, 경계면 안쪽의 굴절률이 바깥쪽보다 커야 하며 임계각 이상으로 입사해야 한다. 광섬유에서는 코어 구조와 코어보다 낮은 굴절률의 클래드로 구성되어 전반사를 이용해 빛의 손실을 최소화하고 신호 전달을 효율적으로 수행한다. 2. 광섬유(Optical Fiber) 구조 광통신에서 정보 전달을 위해 사용되는 광섬유는 빛이 진행하는 코어와 코어를 감싸는 클래드로 구성된다. 클래드의 굴절률이 코어보다 작아야 전반사가 발생하여 빛이 광섬유 내에...2025.11.15
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거울과 상: 광학의 기본 원리2025.11.131. 상(Image)의 정의 및 분류 상이란 물체에서 반사된 빛이 망막에 맺히는 현상입니다. 거울 뒤에 실제로 존재하지 않지만 있는 것처럼 보이는 상을 허상이라 하고, 실제로 맺힌 상을 실상이라고 합니다. 거울을 볼 때 자신의 영상이 보이는 것은 허상의 대표적인 예입니다. 2. 신기루(Mirage) 신기루는 허상의 대표적인 예로, 무더운 여름날 길 위에 물웅덩이처럼 보이는 착시현상입니다. 지면의 높은 온도로 인해 공기의 밀도가 낮아지고 굴절률이 감소하면서 빛이 굴절되어 발생합니다. 스넬의 법칙에 의해 광선이 굽어지면서 길바닥으로부터...2025.11.13
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빛의 간섭2025.01.101. 스넬의 법칙 스넬의 법칙은 빛의 파동이론을 처음으로 제안한 네덜란드 물리학자 Christian Huygens에 의해 발견되었다. Huygens의 제안은 후에 Maxwell의 전자기파 이론만큼 포괄적이지는 않지만, 수학적으로 단순하기 때문에 많이 이용된다. Huygens 이론의 장점은 반사법칙과 굴절법칙을 파동으로 설명할 수 있고, 굴절률에 물리적 의미를 부여할 수 있으며, 파동의 현재 위치를 알면 기하학적 원리에 의해 일정한 시간 후에 파동의 위치 및 각종 물리량을 알 수 있다는 것이다. 2. 파장과 굴절률 빛이 한 매질에서 ...2025.01.10
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대학물리및실험2_실험8_반사와 굴절2025.01.151. 광선의 법칙 광선은 빛이 아주 작은 입자로 이루어진 것으로 생각하여 그 입자의 궤적을 추적하여 빛의 진행 경로를 직선 또는 곡선으로 나타낸 것이다. 광선을 써서 빛의 진행을 나타낼 때, 광선은 빛이 나오는 광원에서 시작되고, 빛이 흡수되는 곳에서 끝난다. 빛의 밝기는 단위면적을 지나가는 광선의 수로 나타낸다. 광선을 써서 빛의 진행을 서술하고, 분석할 때는 직선과 곡선 등 기하학적 개념과 법칙을 쓰므로, 광선을 다루는 학문 분야를 기하광학이라고 하며, 광선의 진행을 지배하는 기하광학의 법칙은 직진 법칙, 반사 법칙, 굴절 법칙...2025.01.15
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빛의 굴절과 반사 및 광학계의 결상원리 분석2025.05.081. 반사의 법칙 반사의 법칙 (Law of reflection)이란, 굴절률이 다른 2개의 매질의 경계면에서 빛이 반사될 때 입사각과 반사각의 크기는 항상 같음을 나타내는 법칙이다. 실험 결과를 통해 입사각과 반사각이 항상 같음을 확인할 수 있었고, 반사의 법칙이 성립됨을 알 수 있었다. 2. 스넬의 법칙 스넬의 법칙 (Snell's law)은 굴절에 관한 물리 법칙으로, 처음 매질의 굴절률, 나중 매질의 굴절률, 파동의 입사각, 파동의 굴절각 사이의 관계를 나타낸다. 실험 결과를 통해 스넬의 법칙이 성립함을 확인할 수 있었고, ...2025.05.08
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아주대)현대물리학실험 Microwave optics 예비2025.01.291. 정상파 파동이 공간상에 한정되어 있으면 공간의 끝에서 반사될 때의 조건에 의하여 반사파와 원파의 중첩이 잘 되어 정상파를 형성할 수 있다. 일차원으로 진행되는 파의 경우에 그 조건은 정상파 조건이 만족되는 파장의 파동의 진동수를 고유진동수라고 한다. 2. 회절 단일 슬릿에 의한 회절 현상은 슬릿의 폭이 파장보다 크면 파동은 직선으로 계속 진행하고 슬릿의 폭이 파장과 비슷하게 작으면 파동은 그 슬릿으로부터 모든 방향으로 퍼진다. 슬릿의 폭이 파장보다 매우 작으면 그 슬릿은 점파원으로 볼 수 있다. 3. 간섭 이중 슬릿을 통과한 ...2025.01.29
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A+ 졸업생의 굴절률 측정 실험 결과 레포트2025.01.141. 굴절률 측정 이 실험에서는 Abbe 굴절계를 이용하여 메탄올 농도에 따른 굴절률을 측정하였습니다. 실험 결과, 메탄올 농도가 0%에서 60%까지는 농도가 증가할수록 굴절률이 증가하는 경향을 보였지만, 60% 이상에서는 오히려 굴절률이 감소하는 것으로 나타났습니다. 이는 농도에 따른 밀도 변화로 인한 것으로 분석되었습니다. 또한 실험 과정에서 Abbe 굴절계 사용 방법의 숙련도 부족으로 인한 오차 발생 가능성도 제기되었습니다. 2. 아베 굴절계의 원리 아베 굴절계는 두 개의 직각 프리즘 사이에 액체 시료를 놓고 임계각에 상당하는...2025.01.14
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광섬유를 이용한 빛의 속력 측정 [중앙대학교 일반물리실험]2025.04.271. 광섬유 내 빛의 속력 측정 실험을 통해 광섬유 내에서 빛의 속력이 진공에서의 빛의 속력보다 느리다는 것을 확인하였다. 광섬유 케이블 길이에 따른 시간 지연 측정을 통해 빛의 속력을 계산하고, 이를 진공에서의 빛의 속력과 비교하여 오차율을 분석하였다. 실험 과정에서 발생할 수 있는 오차 요인들을 논의하고 검토하였다. 2. 광선 광학 원리 이해 이번 실험을 통해 광섬유에서 나타나는 빛의 굴절, 굴절률, 내부 전반사 등의 광선 광학 원리를 이해할 수 있었다. 이러한 광학 원리가 실험 결과에 어떤 영향을 미치는지 확인하였다. 3. 오...2025.04.27
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중앙대 일반물리실험2 광섬유를 이용한 빛의 속력 측정2025.01.111. 광섬유를 이용한 빛의 속력 측정 실험을 통해 광섬유 내를 진행하는 빛의 속력을 측정하고, 이를 이용하여 진공에서의 빛의 속력을 계산하였다. 실험 결과 및 오차 분석을 통해 빛의 유한한 속력과 매질 내에서의 속력 감소를 확인할 수 있었다. 2. 오실로스코프를 활용한 시간 측정 오실로스코프를 사용하여 광섬유를 통과하는 빛의 시간차를 측정하였다. 이 과정에서 정확한 측정을 위해 세밀한 수행이 필요하다는 것을 확인하였다. 3. 광섬유의 굴절률과 빛의 속력 관계 광섬유의 굴절률을 이용하여 진공에서의 빛의 속력을 계산할 수 있는 식을 도...2025.01.11
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분말의 입도 분석(1) _입도계_레이저 분석법_SiO22025.05.101. 레이저 분석법 레이저 분석법은 입자에 레이저를 쏘아서 나오는 빛의 산란을 이용하여 각도와 세기를 컴퓨터로 계산하여 입자의 크기를 측정하는 방법이다. Fraunhofer Diffraction Theory를 사용한 입도 분석은 가장 대표적이고 중요성을 띄며 입자분석에 있어서 재현성이 우수하고, 빠른 속도로 분석이 가능한 방법이다. 하지만 입자의 크기가 10㎛ 이하로 작아질수록 회절뿐만 아니라 반사와 굴절에 의한 빛도 고려해야 하므로 Fraunhofer Theory만으로는 정확한 측정이 어렵다. 이를 보완하기 위해 Mie Diffr...2025.05.10
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