기하광학(반사 투과 굴절) 실험 결과보고서

목차

1. 이론
2. 실험
3. 결과
4. 오차분석
5. 결론

본문내용

이론
직진하는 빛이 물체와 만나게 되면 반사, 굴절, 분산과 같은 다양한 현상으로 경로가 바뀌게 된다. 이를 기술하거나 분석하면서 기하학의 개념이 사용되면서 기하광학이라는 분야로 정리된다.
기하광학에는 3가지 기본 법칙이 있다.
1) 직진 법칙: 빛은 균일한 매질 속에서 직선으로 이동한다.
2) 반사 법칙: 빛은 굴절률이 다른 두 매질의 평면 경계면에서 일부가 반사된다.
이 때 입사각과 반사각은 같다.
3) 굴절 법칙: 반사되지 않은 빛의 일부는 경계면에서 꺽인 경로로 이동한다.
이 때 n1 sinθ1 = n2 sinθ2 가 성립한다.
(n1 = 매질1의 굴절률, n2 = 매질1의 굴절률, θ1는 입사각, θ2는 굴절각)
굴절각이 90°를 넘으면 모든 빛이 매질2로 넘어가지 않는 전반사가 발생한다. 전반사를 발생시키는 입사각을 임계각이라 하며 θc = sin-1(n2/n1) 로 계산할 수 있다.
볼록 렌즈 혹은 거울, 오목 렌즈 혹은 거울의 경우 굴절의 법칙에 의해 각 부분에서의 입사각이 달라지면서 실제와는 다른 상을 나타내게 된다. 렌즈와 물체 간의 거리를 통해 물체와 상의 크기 차이를 계산할 수 있다.

결과
1) 반사
입사각과 반사각이 같음을 확인하였다.

2) 굴절
시계방향으로 돌렸을 때와 반시계방향으로 돌렸을 때 같은 입사각에서 유사하지만 다른 굴절각이 나타난 것을 확인할 수 있다.

참고자료

· 없음