물실보고서 - 스넬의 법칙

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 재료
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론

본문내용

[실험 4] 볼록 렌즈와 오목 렌즈
볼록 렌즈의 중심에서부터 초점까지의 거리는 0.155m이고, 오목 렌즈의 중심에서부터 초점까지의 거리는 0.056m이다.

7. 결과에 대한 논의

실험 1은 스넬의 법칙을 통해 프리즘 자체의 굴절률을 알 수 있었다.
실험을 통해 구한 프리즘의 굴절률은 1.60이다. 실험 2는 프리즘에서 빛의 각 색마다의 굴절률을 알 수 있었다.
빨강의 굴절률은 1.36, 초록의 굴절률은 1.38, 보라의 굴절률은 1.39이다.
실험 3은 완전 반사를 통해 빛의 각 색마다의 굴절률을 구했다. 빨강의 굴절률은 1.34, 초록의 굴절률은 1.35, 보라의 굴절률은 1.37이다.
빨강에서 보라로 갈수록 굴절률이 더 커지는 경향을 보였다.
그리고 실험 2와 실험 3에서 각 색마다의 굴절률의 백분율차를 구해보자.

<중략>

백분율차는 1~2% 내외로 나타났는데 이는 각도기로 각도를 재는 과정과 자로 길이를 재는 과정에서 오차가 생겼기 때문이다.
실험 4는 볼록 렌즈와 오목 렌즈 각각의 초점 거리를 구하는 실험이었다.
볼록 렌즈의 중심에서부터 초점까지의 거리는 0.155m이고, 오목 렌즈의 중심에서부터 초점까지의 거리는 0.056m이다.
볼록 렌즈는 빛을 퍼지게 하고 오목 렌즈는 빛을 모으게 하는 역할을 했다.

8. 결론

이번 실험은 스넬의 법칙의 이해와 볼록 렌즈와 오목 렌즈의 차이점을 알아보는 실험이었다.
입사각이 , 굴절각이 , 그리고 각각의 매질에서의 굴절률을 라고 할 때 임을 이용하여 프리즘의 굴절률은 1.60임을 알 수 있었다.
또한 빨강, 초록, 보라 각각의 색의 굴절률도 구할 수 있었는데 빨강에서 보라로 갈수록 굴절률은 더 커지는 경향을 보였다.
프리즘에서 굴절시킨 각 색들의 굴절률과 완전 반사로 구한 굴절률들은 값에서 약간의 차이가 있었는데 이는 각도기와 자를 사용하여 측정하는 과정에서 생긴 오차이다. 볼록 렌즈와 오목 렌즈의 중심에서부터 초점까지의 거리를 구하고 빛의 진행 경로를 보았을 때 볼록 렌즈는 빛을 퍼지게 하고 오목 렌즈는 빛을 모으게 하는 역할을 함을 알 수 있었다.

참고 자료

일반물리학실험, 제3판, 제29장, p.270~274, 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각, 2014년