일반물리실험2 실험 9. 기하광학 결과보고서(예비 포함)

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목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 실험 이론
1) 굴절 법칙(스넬의 법칙)
2) 전반사
3) 렌즈 공식

4. 실험 결과
1) 실험장치의 이해
2) 스넬의 법칙과 전반사
3) 렌즈의 기본 기능
4) 렌즈 조합

5. 토론

본문내용

1. 실험 제목
기하광학

2. 실험 목적
빛의 굴절과 반사를 이해하고 렌즈를 응용할 수 있다.

3. 실험 이론
준비물: 기하광학실험 set(레이저 광선 상자, 다양한 렌즈들), 레이저 포인터 3개, 분무기, 일반 렌즈 1개

1. 굴절 법칙(스넬의 법칙)
굴절이란 매질에 따라서 파동의 진행 속력이 달라지기 때문에 서로 다른 매질의 경계면을 통과하는 파동의 진행 방향이 바뀌게 되는 현상을 말한다. 굴절률은 빛이 매질로 입사할 때, 매질 내에서 빛의 속도가 줄어든 비율이다.

<중 략>

4. 실험 결과
1. 실험장치의 이해
(1) 렌즈가 빛을 모으는 현상을 흔히 아래와 같은 그림으로 나타내곤 한다. 레이저 포인터 3개와 일반 렌즈를 사용해서 이 그림과 유사하게 만들어보라. 이런 그림을 얻기 어려운 이유는 무엇인가?

⇒ 레이저를 쏘았을 때, 우리 눈에는 레이저가 지나가는 길은 보이지 않고 최종 목적지만 보인다. 즉, 레이저는 선이 아니라 점 형태로 나타나기 때문에 위와 같은 그림을 얻기 어렵다. 또한, 레이저 포인터 3개를 직접 손으로 들고 있어야 해서 서로 평형이나 간격을 일정하게 유지하는 데 어려움이 있었다.

(2) 레이저가 지나가는 길을 눈으로 보기 위해 분무기로 물을 뿌려보라. (실험 기구나 전자 기기에 물이 가지 않도록 조심해야 한다.) 위의 그림을 실제 실험으로 구현하기가 쉽지 않다는 것을 알게 되었을 것이다.
⇒ 눈에 보이지 않던 선이 분무기로 물을 뿌리자 보이게 되었다. 하지만 위의 그림과 같이 세 개의 선이 전부 명확히 보이지 않았으며, 계속 물을 뿌려야 했으므로 정확한 관찰이 어려웠다.

(3) 실험 set에 포함된 원통형 렌즈 하나와 일반 렌즈를 비교해보라. 스마트 폰의 플래쉬(손전등)를 사용해서 두 렌즈의 차이점이 무엇인지 설명해보라. (set에 포함된 렌즈 가운데서 비교적 초점 거리가 짧은 2번 렌즈를 쓰는 것이 좋다.)
⇒ 원통형 렌즈는 2번 렌즈, 일반 렌즈는 돋보기를 사용해 실험하였다.

참고 자료

없음