물리- 블랙스푼 실험보고서

소개

물리- 블랙스푼 실험보고서

목차

1.실험주제
2.이론적배경
3.원리탐구를 위한 실험
4.얇은 막이 있으면 빛이 반사되는 이유
5.거울과의 차이점
6. 반사광의 편광 확인
7. 교과서 속의 반사

본문내용

1.실험주제
1)주제
촛불에 그슬린 금속 숟가락을 물속에 넣으면 거울처럼 빛을 반사한다. 이것의 광학적 성질을 연구하고 거울과 다른 점을 설명하시오.
2)탐구목표
물속에서 그을음이 빛을 반사시키는 조건과 이유를 찾고, 반사되어 나온 빛의 성질을 탐구한다.
2.이론적 배경
◈ 반사와 전반사
빛의 경우 회절(回折)을 무시하면 프레넬의 법칙에 따른다. X선 등의 브래그 반사는 원래 회절현상이지만, 격자면(格子面)에서 반사된 것과 같이 되므로 반사라고 한다. 빛이 거울에서 반사되는 것과 같은 경우를 거울반사 또는 정반사(正反射), 갈은 유리에서처럼 반사파가 사방으로 흩어지는 반사를 난반사(亂反射) 또는 확산반사라고 한다.
일반적으로 거울반사는 반듯한 면에서, 난반사는 울퉁불퉁한 면에서 일어나지만, 면과 반사의 상태는 파장에 따라 좌우된다. 예를 들어 빛과 같이 파장이 짧은 파동을 난반사하는 면이라도 파장이 긴 전파 등에서는 거울반사를 하는 경우가 있다. 또 빛이 투명한 제2매질로 향해 전진할 때에는 보통 빛의 일부만 반사되지만, 특별한 조건하에서는 제2매질로 전혀 들어가지 않고 전부 반사하기도 한다. 광학적으로 밀한 매질에서 소한 매질로 빛이 진행할 때, 특정 임계각보다 큰 입사각으로 입사한 빛이 굴절하지 않고 100% 반사되는 현상을 전반사(全反射)라고 한다. 광섬유는 이 원리를 이용하여 정보를 전송할 때 손실률을 낮추며, 이 외에도 전반사프리즘이나 파이버스코프 등에 응용되고 있다.
빛이 광학적으로 밀한 매질(굴절률이 큰 물질)에서 소한 매질(굴절률이 작은 물질)로 입사할 때, 입사각이 특정 각도 이상이면 그 경계면에서 빛이 전부 반사되어 버리고 굴절광선은 존재하지 않는다. 이것이 전반사이며, 전반사가 일어날 수 있는 입사각의 최소값을 임계각이라 한다.
예를 들면, 빛이 유리에서 공기로 나아갈 때의 임계각은 42°이고, 입사각이 이보다 크면 빛이 모두 유리 내면으로 반사되어 공기 쪽으로는 나가지 않는다. 전반사프리즘은 이러한 성질을 이용한 것이다. 또 다른 예로 굴절률이 큰 유리섬유를 굴절률이 작은 유리층으로 덮어 만든 광섬유가 있다. 광섬유 안쪽 유리로 입사한 빛은 전반사를 거듭하므로 광섬유가 구부러져 있어도 손실없이 멀리까지 에너지를 전달할 수 있다. 의학부문에서 사용하는 파이버스코프는 이를 이용해 내시경 등을 한다.

참고자료

· 없음