광학실험 기초광학실험

목차

1. Introduction to Ray Optics
2.The Law of Reflection (반사의 법칙)
3.Image Formation in a Plane Mirror (평면 거울에 의한 상)
4.The Law of Refraction (굴절의 법칙)
5.Reversibility (가역성)
6.spersion and Total Internal Reflection (분산 및 내부 전반사)
7.nverging Lens - Image and Object Relationships (볼록렌즈-상과 물체의 관계)
8.Light and Color (빛과 색)
9.Two-Slit Interference (이중슬릿 간섭)
10.Polarization (편광)
11.Image Formation from Cylindrical Mirrors (원통형 거울에 의한 상)
12.Image Formation from Spherical Mirrors (구면 거울에 의한 상)
13.Image Formation with Cylindrical Lenses (원통형 렌즈에 의한 상)
14.Spherical Lenses-Spherical and Chromatic Aberration, Aperture Size, and Depth of Field (구면 렌즈-구면수차, 색수차, 조리개 크기와 필드의 깊이)
15.The Diffraction Grating (회절 격자)
16.Single Slit Diffraction (단일 슬릿 회절)
17.General Diffraction (일반적인 회절)
18.Introduction to Optical Instruments (광학기기 입문)
19. The Projector (프로젝터)
20.The Magnifier (확대경)
21.The Telescope (망원경)

본문내용

1. Introduction to Ray Optics
1) 빛의 직진성
slit plate를 광원 앞에 놓고, 광원과 slit plate의 거리에 따라 스크린에 나오는 빛이 어떻게 변하는지 관찰하였다 또한, slit plate를 회전시킴에 따라 어떻게 변하는지 관찰하였다.
빛은 직직성이 있다는 것을 확인하였고 거리가 멀어질수록 스크린에 비친 빛의 밝기 는 감소하였다. slit plate가 0°일 때(slit 구멍의 방향이 세로일 때) 가장 밝은 빛이 관측되었고.
90°일 때(slit 구멍의 방향이 가로일 때) 가장 어둡게 관측이 되었다.

2)광원 추적
그림과 같이 테이블의 중앙과 종이의 중앙을 일치시켜 종이를 놓고 여러 광선의 흔적을 종이에 표시한다. 그리고 그 선들이 만나는 지점을 찾고 그 점과 종이의 중앙을 표시한 점까지의 거리를 측정해 보았다.
결과적으로 종이에 찍힌 두 점 사이의 거리는 14.5cm가 나왔는데 광원과 테이블 중심까지의 거리 14.1cm와 거의 일치하였다.

<중 략>

10.Polarization (편광)
1) 편광
광원으로부터 십자가 화살표가 있는 물체를 비추어 보고 상을 관찰하면서, 편광기가 있을 때와 없을 때를 비교해 보았다.
-편광기를 통과한 빛은 세기가 편광기가 없을때보다 약해졌다.

편광기가 놓여진 채로 상을 관찰하는 동안 편광기를 돌려보았다.
-편광기를 돌려도 아무런 변화가 없어서 실험이 잘못 된줄 알았지만 이론을 확인해보니 광원은 선형 편광되지 않았다는 것을 의미하는걸 확인했다.

편광기를 두 개를 사용하여 두 번째 편광기를 회전시켜보았다.
-0°(180°)일 때 최대가 되고, 90°(270°)일 때 최소가 되었다.

2) 반사에 의한 편광 : Brewster's angle(브루스터 각)
그림과 같이 광선 테이블의 중심으로 단일 광선을 지나가게 한 뒤, 원통형 렌즈의 평면을 광원 쪽으로 향하게 한 후, 광원이 원통형 렌즈의 평면에서 반사된 빛과 굴절된 빛이 이루는 각이 90°가 되게끔 한다. 이 때 반사된 빛을 편광기를 천천히 돌리면서 관찰하였다.

참고자료

· 없음