사사교육 프로그램으로서 빛의 간섭현상을 이용한공기의 굴절율 측정 (Interferometric Measurement of the Refractive Index of Air as a Research & Education Program)

서지정보

· 발행기관 : 한국과학영재교육학회
· 수록지 정보 : 과학영재교육 / 5권 / 1호 / 39 ~ 44페이지
· 저자명 : 오다윤, 신재훈, 송영운, 정희태, 박찬웅

초록

기체의 압력에 따른 굴절율 변화에 의한 간섭무늬 이동을 측정하여 공기의 굴절율을 구하는 R&E 사사교육 프로그램을 수행하였다. 실험 수행에 필요한 전반적인 광학 이론에 대한 32시간의 이론 수업을 한 후 실험을수행하였으며, 실험과 관련된 이론은 실험 전에 실험 결과 분석에 필요한 이론은 실험 후에 교육 하였다. 마이켈슨 간섭계의 한쪽 팔에 진공 셀을 장착하고 셀 내 공기의 압력 변화에 의한 간섭무늬의 이동수와 공기의 압력과의관계를 이용하여 공기의 굴절율을 계산하였다. 측정한 공기의 굴절율은 1.000230±(1.15×10-6)으로 알려진 값과는 약간의 오차를 보였다. 본 프로그램은 빛의 기본 성질인 간섭 현상 및 물질의 물리적 특성과 굴절율과의 상관관계를 이해하는데 도움이 될 것으로 판단되어 사사교육 프로그램으로 구성 하였다.

영어초록

A research and education(R&E) program on measuring the refractive index of air by using a Michelson interferometer was carried out.
The program was composed of teaching theories, conducting experiments, data analysis, preparing report and final presentation. The optics theories related with the experiments were educated before conducting experiments for 32 hours and the teaching for data analysis was performed after finishing the experiments. From the relationship between the number of interference pattern shifts and the pressure change of the air, the refractive index of the air was measured. The obtained value at room temperature was 1.000230±(1.15×10-6). This program would help students understand the nature of interference phenomenon and the effects of physical properties of media on the refractive index of them.

참고자료

· 없음