일반물리학실험2 9주차 결과리포트, 빛의 반사와 굴절법칙

소개

서강대학교 일반물리학실험2 실험9의 결과 리포트입니다. (홍성식 교수님)
빛의 반사와 굴절법칙에 관한 리포트입니다. 보고서를 작성할 때, 족보를 보고 베낀 것이 아니고, 직접 작성하였습니다. 또 결과 및 토의, 결론을 매우 자세하게 서술하였기 때문에 좋은 점수를 받았습니다.

목차

1. 목적
2. 이론
3. 방법
4. 결과 및 토의
5. 결론

본문내용

일반물리학실험Ⅱ
실험 9. 빛의 반사와 굴절법칙
결과 REPORT
1. 목적
광선을 추적하여 두 매질의 경계면에서 발생하는 반사 및 굴절 법칙을 이해한다.
2. 이론
위 그림은 입사광선, 반사광선, 굴절광선을 나타내고 있다. 각 광선은 반사와 굴절이 일어나는 표면의 한 점에 수직인 하나의 선(수직선)에 대한 기울기로 나타낸다. 위 그림에서 입사각은 , 반사각은 , 굴절각은 이고 모두 수직선을 기준으로 측정한다. 입사광선과 수직선을 포함하는 면을 입사평면이라고 부른다.
1. 반사의 법칙
반사광선은 입사평면의 안에 놓이고 반사각은 입사각과 똑같다. 즉, =
2. 굴절의 법칙
굴절광선은 입사평면 안에 있고 굴절각 는 입사각 과 sin=sin(Snell의 법칙)의 관계가 있다. 여기서 n1과 n2는 각 매질에 대한 굴절률이다.
3. 전반사
위 그림은 밀한 매질 안에 있는 점광원 S에서 나오는 단색광이 밀한 매질과 소한 매질의 경계면으로 들어가는 모습이다. 경계면의 점 a에 수직한 광선의 일부는 반사하고 나머지는 경로의 변화 없이 공기 중으로 진행한다. 더 큰 입사각으로 진행하는 점 b부터 점e까지의 광선들도 경계면에서 반사하고 굴절한다. 그러나 입사각이 증가함에 따라 굴절각이 증가하여 점 e에서는 가 된다. 이것은 굴절광선이 경계면을 따라 진행한다는 뜻이다. 이 경우의 입사각을 임계각 라고 부른다. 점 f와 점 g처럼 입사각이 보다 큰 경우에 굴절 없이 모든 광선이 반사된다. 이런 현상을 전반사라고 한다. 를 구하기 위해 굴절의 법칙에서 설명한 sin=sin식을 이용한다. 에 를, 에 를 각각 대입하면
sin=sin이므로, =이 된다.
4. 횡적 변위 실험
위 그림과 같이 두께가 a이고, 양쪽 면이 평행한 평면인 매질 속을 빛이 통과하는 경우를 보자. 통과한 광선의 방향은 입사광선의 방향과 평행하나, 그림에서 보이듯이 횡적으로 d만큼의 변위차가 생긴다. 여기서 d는 d=이다.
- HALLIDAY&RESNICK&WALKER 일반물

참고자료

· HALLIDAY&RESNICK&WALKER 일반물리학 개정8판 제 2권 참고