일반물리실험2 예비보고서 -9.기하광학

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본문내용

-굴절 법칙(스넬의 법칙), 전반사, 렌즈 공식
굴절 법칙(스넬의 법칙): 파동의 굴절 현상을 정량적으로 설명하는 법칙

페르마의 원리는 빛이 최단거리의 경로로 이동한다는 것을 이용한 것이고, 변분법을 이용한 유도는, 변분법을 통한 페르마 equation을 이용해 거리가 최소가 됨을 이용한 것.
이 둘 모두 최소거리를 이용한 증명 방법이다.

빛이 굴절률 인 매질 I에 입사각 로 입사했다면, 이때 빛은 두 매질의 경계면에서 반사되는 빛과 굴절률 인 매질 II에 투과되어 굴절되는 빛이 생기며, 반사의 법칙에 따라 반사광의 반사각은 입사각 과 같고, 굴절광의 굴절각은 가 성립한다.

전반사란?
전반사 빛이 물질의 경계면에서 투과하지 못하고 모두 반사하는 현상.

입계각은 입사한 빛이 매질을 벗어나지 못하는 각이다.
스넬 법칙 를 넣고 라고 하면

은 가 되고 따라서 임계각은 가 성립한다.
이 임계각 이상으로 입사한 빛은 굴절률이 높은 매질로 전반사 한다.

렌즈 공식: 모든 광선이 근축광선이라고 가정할 때, 물체의 거리, 상거리, 초점 거리간의 관계를 나타낸 식. 물체의 거리를 a, 상의 거리를 b, 렌즈의 초점 거리를 f라 할 때
이 성립한다. 배율이다.

참고자료

· 핵심물리학4판