[물리학실험] 빛의 특성 - 반사, 굴절, 도치효과

소개

빛의 특성에 대한 물리학 실험보고서입니다.

목차

1. 목적
2. 실험 개요
3. 기본원리
4. 실험도구
5. 실험방법
6. 결과

본문내용

1. 목적
거울, 렌즈를 이용하여 빛의 반사와 굴절에 대한 입사각 반사 각을 측정한다. 측정 결과로부터 반사의 법칙과 스넬의 법칙, 전반사, 분산효과를 확인한다.
2. 실험 개요
이 실험은 다양한 상황에서의 빛의 진행방향을 관찰함으로써, 진행방향의 변화를 주는 빛의 독특한 특성을 확인하기 위하여 구성된 실험이다. 광원으로부터 발사된 빛을 슬릿을 통과 시킴으로써 경로관찰이 용이하게 하여 빛이 거울에 의해 반사될 때 입사 각과 반사 각이 서로 같음을 확인하고, 빛이 굴절률이 다른 매질을 통과할 때 입사각과 반사 각 사이에 스넬의 법칙이 성립함을 확인한다. 추가적으로 굴절에서 빛의 파장에 따른 굴절률의 차이와 이에 따는 분산효과도 확인한다. 또한 빛이 밀한매질에서 소한매질로 진행할 때 전반사가 일어나는 것을 관찰하고 사용매질에서의 임계각을 확인한다.

<중 략>

실험 자체가 단순한 만큼 예상과 같은 정확한 결과 값을 나타내어 빛의 반사각은 입사각과 같음을 알 수 있었다.
실험 2, 3. 빛의 굴절, 도치성
실험 전 예상으로는 빛의 반사와 마찬가지로 오차율을 나타내지 않는 정확한 실험일 것이라 생각했으나, 측정 결과 약간의 오차가 발생하였다. 생각되는 이유로는, 슬릿을 통과한 빛이 충분히 가늘지 않았고, 이로 인하여 정확한 입사각과 굴절각을 측정하는 데에 있어서 오차가 발생한 것 같다. 또 다른 이유로는 실험에 쓰인 아크릴의 고르지 못함을 예상할 수 있다. 표면의 상처, 내부의 밀도차이 등이 오차를 발생시켰을 것으로 예상한다. 그러나 오차율이 굉장히 5% 이내인 것을 고려하였을 때, 빛의 굴절은 스넬의 법칙에 잘 들어맞음을 알 수 있었다.
실험 4. 빛의 전반사, 분산
우리가 측정한 임계각은 43°이었다. 그러나 예상되었던 42.155°와는 2%정도의 오차를 보였다. 이는 광선테이블에서 가능한 오차범위인 0.5°를 감안했을 때 크게 다르지 않았다. 임계각 역시 우리가 알고 있던 지식과 실험값이 일치하였다.

참고자료

· 없음