[광학실험보고서] 뉴턴고리 실험보고서

*현*
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최초 등록일
2020.08.24
최종 저작일
2020.04
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소개글

"[광학실험보고서] 뉴턴고리 실험보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 장치 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 과제
8. 논의 및 결론
9. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
여러 가지 색의 빛을 렌즈-평판유리 경계면에 입사하여 간섭현상으로 Newton ring을 만들고, 이 렌즈의 곡률 반지름을 구한다.

2. 실험 원리
평판유리 위에 한쪽 면의 곡률반지름이 R인 볼록렌즈(plano-covex lens)를 얹어 놓은 다음 단색광인 파장 λ의 빛을 수직입사 시키면 공기층 두께의 차이에 의해 간섭이 일어나고 이로 인해 Newton ring이 나타나게 된다[Hecht Ch.9, pp.493~496]. 이것은 동일두께의 무늬인 피조무늬(Fizeau fringes)의 한 종류이다.
이 무늬를 처음으로 발견한 사람은 Newton으로 알려져 있으나 발견의 우선권을 두고 Hooke가 이의를 제기하였다고 알려져 있다. 또한 뉴턴은 이 현상을 자신의 운동방정식을 적용하는 등 빛의 입자성으로 해석했는데 100여년 이후 Young과 Fresnel 등에 의해 빛의 파동성이 증명되면서 당시 많은 과학자들이 믿어 왔던 뉴턴의 주장은 결국 뒤집어지게 되었다. 현재 Newton Ring은 빛의 파동성을 입증하는 간섭현상의 대표적인 실험종목으로 받아들여지고 있다.

<중 략>

7. 과제
(1) 각 색 필터에 대해 data를 로 fitting 하고 A, B 값으로부터 렌즈의 곡률 반지름 R과 틈새 를 구하라. >0 또는 <0 인 경우는 각각 어떤 의미를 가지는가?
렌즈의 곡률 반지름은 3개의 파장의 경우를 평균하면 18.75 m이고, 틈새거리 는 약 380nm로 계산 되었다.

(2) 식 (2)는 를 근사한 결과이다. 현재의 실험에서 이렇게 근사하면 얼
마만큼의 오차가 발생하는가? 이 오차 값을 파장과 비교하고, 식 (2)와 그 아래 식들의 유효
성을 논하라.
식 2로 구한 를 라고 하고, 원래의 식으로 구한 값을 라 하자.
578nm의 파장을 이용한 실험에서의 값을 이용해 와 의 값을 구해 보자.
실험 결과로 얻은 렌즈의 곡률 반지름 은 참값인 18.3m을 쓰고 , 은 5번째 고리의 결
과인 59.52 를 쓰자.

참고 자료

최신광학개론(pedrotti) 3nd edition
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