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A+ 공학기초실험 굴절률 측정 예비보고서2025.04.301. 굴절률 굴절이란, 서로 다른 매질의 경계면을 통과하는 파동의 진행방향이 바뀌게 되는 현상이다. 파동의 진행방향이 바뀌는 이유는 어떤 매질이냐에 따라 파동의 진행 속력이 달라지기 때문이다. 굴절률이란, 광물에 광선이 입사되어 굴절되는 정도를 의미한다. 즉, 광물로 빛이 입사할 때 광물 내에서 빛의 속도가 줄어든 비율이다. 2. 스넬의 법칙 스넬의 법칙이란, 빛이 한 매질에서 다른 매질로 진행할 때 입사각의 사인 값과 굴절각의 사인 값의 비가 항상 일정하다는 법칙이다. 스넬의 법칙에 따라, 입사각과 굴절각의 관계를 나타낸 식은 다...2025.04.30
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마이켈슨 간섭계 실험2025.01.131. 마이켈슨 간섭계 마이켈슨 간섭계는 빛의 파동성을 이용하여 빛의 파장을 측정하는 실험 장치입니다. 단일 광원에서 나온 빛을 두 개의 경로로 나누고, 이 두 경로의 길이 차이에 따른 간섭 무늬를 관찰하여 광원의 파장을 계산할 수 있습니다. 이 실험을 통해 레이저의 파장을 측정하고, 간섭 무늬의 변화를 관찰할 수 있습니다. 2. 광간섭 빛은 파동성을 가지고 있어, 두 개의 빛이 만나면 간섭 현상이 일어납니다. 같은 위상으로 중첩되면 보강 간섭이 일어나 밝은 무늬가 나타나고, 반대 위상으로 중첩되면 상쇄 간섭이 일어나 어두운 무늬가 ...2025.01.13
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OP 증폭기를 이용한 비교기 회로 실험 결과 보고서2025.01.031. 비교기 회로 비교기 회로는 두 입력 전압의 크기를 비교하여 출력 전압을 결정하는 회로입니다. 실험을 통해 입력 전압이 기준 전압보다 크거나 작을 때 출력 전압이 달라지는 것을 확인할 수 있었습니다. 또한 LED를 이용하여 출력 전압의 상태에 따라 LED의 색이 변하는 것을 관찰할 수 있었습니다. 2. 포토트랜지스터 포토트랜지스터는 빛에 의해 베이스 전류가 변화하여 콜렉터 전류가 변화하는 소자입니다. 실험을 통해 입력 전압이 증가하거나 포토트랜지스터와 발광 다이오드 사이의 거리가 가까워질수록 출력 전압이 감소하는 것을 확인할 수...2025.01.03
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메틸렌블루를 이용한 광분해속도 결정 예비 레포트(A+)2025.05.061. 촉매 촉매는 반응 과정에서 소모되지 않으면서 반응속도에 변화를 유발하는 물질을 의미한다. 일반적으로 촉매가 존재하면 반응이 빠르게 진행되며, 이는 더 적은 Activation Energy가 요구되기 때문이다. 촉매는 물질의 상에 따라 균일 촉매와 불균일 촉매로 구분할 수 있으며, 반응에 관여하는 방식에 따라 정촉매와 부촉매로 구분할 수 있다. 2. 광촉매 광촉매는 반응 과정에서 빛을 받아들여 촉매 작용을 진행함으로써 반응속도에 영향을 주는 물질을 의미한다. 이번 실험에서 사용하는 TiO2의 경우도 광촉매 중 하나로 빛을 조사하...2025.05.06
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Lorentz 변환과 유도2025.01.191. Galileo 변환 갈릴레오 갈릴레이가 제안한 관성 기준계 사이의 공간과 시간의 변환관계. 관성기준계에서 사건의 시공간 좌표를 x, y, z, t와 x', y', z', t'로 나타낼 수 있으며, x = x' + vt, t = t'의 관계가 성립한다. 이 변환은 속력 v가 빛의 속도 c에 비해 매우 작을 때 성립한다. 2. Lorentz 변환식 갈릴레이 변환식은 속력 v가 빛의 속도 c보다 작을 때 성립하지만, v가 약 0.10c보다 커질 경우 들어맞지 않는다. 이에 따라 Lorentz 변환식이 제안되었는데, 이 변환식에서는 ...2025.01.19
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스넬의 법칙2025.01.031. 스넬의 법칙 스넬의 법칙은 파동이 통과하는 매질의 굴절률에 따라 굴절각과 파속이 달라짐을 설명하는 법칙입니다. 네덜란드 물리학자 Christian Huygens가 빛이 파동임을 처음 제안했으며, Huygens의 이론은 반사법칙과 굴절 법칙을 파동으로 설명하고 굴절률에 물리적 의미를 부여했다는 점에서 의의가 있습니다. Snell의 원리는 Huygens의 제안을 기반으로 하며, 파동의 현재 위치를 알면 기하학적 원리에 따라 일정 시간 후 파동의 위치와 물리량을 알 수 있습니다. 2. 스넬의 법칙 유도 그림 1을 통해 스넬의 법칙을...2025.01.03
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메틸렌블루를 이용한 광분해속도 결정 결과 레포트(A+)2025.05.061. 메틸렌블루 광분해 속도 실험 이 실험은 메틸렌블루 용액에 TiO2 광촉매를 넣고 자외선을 조사하여 메틸렌블루가 광분해되는 과정을 관찰하고 반응속도를 측정하는 실험이다. 암조건에서 흡착 평형을 이룬 후 자외선을 조사하면 TiO2 광촉매 표면에서 생성된 활성 라디칼에 의해 메틸렌블루가 분해되는 것을 확인할 수 있었다. 실험 결과를 바탕으로 1차 반응 속도식을 도출하여 반응속도 상수를 구하였다. 1. 메틸렌블루 광분해 속도 실험 메틸렌블루 광분해 속도 실험은 환경 화학 분야에서 중요한 연구 주제 중 하나입니다. 메틸렌블루는 수용액 ...2025.05.06
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빛의 반사와 굴절2025.05.131. 빛의 반사 빛이 한 매질에서 다른 매질로 들어갈 때 경계면에서 반사와 굴절이 일어난다. 입사광선, 반사광선, 굴절광선이 모두 법선을 포함하는 동일한 편명상에 존재하며, 입사각과 반사각 사이에는 입사각()= 반사각(') 이 성립된다. 실험에서 단일 광선으로 거울의 면을 두었고, 무작위의 각도로 광선의 경로를 설정했다. 거울을 치우고 반사면에 수직인 법선을 긋고 각도를 측정한 결과, 이론과 유사한 값이 나왔다. 2. 빛의 굴절 서로 다른 매질의 경계면에서, 경계면에 수직으로 입사하는 경우를 제외하고 전자기파의 전파 방향은 변한다....2025.05.13
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[물리화학실험] 산화타이타늄 광촉매에 의한 분자의 분해 결과 결과보고서 A+2025.01.191. 광촉매 반응 이번 실험에서는 넓은 띠간격 반도체인 산화타이타늄(TiO2)의 광촉매적 역할을 이해하고, 산화타이타늄 콜로이드를 광촉매로 써서 유해한 염료 분자인 메틸렌블루를 분해할 때, 그 과정을 가시광선 흡수 스펙트럼이 사라지는 것을 관찰하면서 광분해 반응을 이해해보았다. 광촉매는 빛에너지를 흡수하여 광화학 반응을 개시하고, 촉매로서 광화학 반응을 촉진하는 화합물이다. 이번 실험에서 사용되는 광촉매 TiO2는 띠간격이 약 3.2Ev의 넓은 띠간격 반도체로 360nm 이하의 파장을 잘 흡수한다. 흡수된 빛(파장)은 전도띠에 전자...2025.01.19
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[A+ 보장] LED와 LD의 특성 비교 및 분석2025.05.111. LED 소자의 특성 LED 소자의 실험 결과를 통해 LED 소자의 스펙트럼 특성을 확인할 수 있었다. LED 소자는 특정 파장 대역에서 빛을 방출하며, 파장에 따른 광도 차이를 보인다. 특히 녹색 LED 소자의 경우 시감도가 높아 스펙트럼 변화가 크게 나타났다. LED 소자의 중요 특성인 피크 발광 파장(hp)과 반치폭(FWHM)을 확인할 수 있었다. 2. LD 소자의 특성 LD 소자의 실험 결과를 통해 LD 소자의 스펙트럼 특성을 확인할 수 있었다. LD 소자는 LED 소자와 달리 공진기를 가지고 있어, 유도 방출을 통해 빛...2025.05.11
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