[일반물리학] 뉴턴링 실험 예비 보고서 - (최신 A+ 레포트)

소개

"[일반물리학] 뉴턴링 실험 예비 보고서 - (최신 A+ 레포트)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험의 목적
2. 관련이론
3. 실험기구
4. 실험방법
5. 주의사항
6. 결과보고서

본문내용

01. 실험의 목적
단색광에 의하여 뉴턴의 원무늬를 만들고 단색광의 파장을 측정한다. 주어진 곡률반경의 값을 사용하여 회절무늬로부터 미지의 파장을 측정한다.

02. 관련 이론
위 그림과 같이 평면 유리판에 곡률반경(R)이 큰 볼록렌즈를 올려놓으면 렌즈의 곡면과 유 리면 사이에 얇은 공기층이 생긴다. 여기에 파장이 λ인 단색광을 입사하면 렌즈 구면에서 반 사한 빛과 유리판 표면에서 반사한 빛이 간섭을 일으켜 위에서 보면 둥근 간섭무늬가 나타난 다. 위 그림과 같이 n차의 어두운 링의 반경 r과 공기층의 두께 d 및 평면-볼록 렌즈의 곡 률반경(R) 사이에는 다음의 관계가 있다.
약간 볼록한 렌즈의 경우에 d≪R이기 때문에 d²항은 무시되며, 따라서 어두운 링의 경우는 다음과 같이 표현할 수 있다.

2.1 분석 1
공기층이 얇기 때문에 위에서 입사된 빛과 렌즈의 구면이나 평면 유리판의 표면에서 반사된 빛은 나란히 진행할 것이다. 그러나 평면 유리판에서 반사되는 빛은 밀도가 작은 매질에서 큰 매질로의 반사이므로 위상이 π만큼 바뀌며 광로차는 λ/2만큼 길어진다. 따라서 공기층을 통과하여 평면 유리판에서 반사된 빛 사이의 광로차는 2d+λ/2가 된다. 따라서 m번째의 어 두운 원무늬의 반경 r(m)과 빛의 파장과의 사이에는 다음과 같은 관계식이 성립한다. 위 식에서 어두운 원무늬의 반경 r(m)과 무늬의 차수 m을 측정하면 곡률반경(R)을 구할 수 있다.

2.2 분석 2
같은 진동수와 위상을 가진 두 광선의 경로가 각기 다른 경로를 지나 중첩되면서 간섭 현상 이 일어난다.
뉴턴 링은 평면 유리와 약간 볼록한 렌즈의 층 사이의 경로 차에서 생기는 것 으로, 첫 번째 그림과 같이 경로1의 광선이 렌즈의 아래 면에서 반사되고, 이 광선이 경로2 를 따라 평면유리의 위 면에서 반사된 광선과 간섭을 일으킨다.

참고자료

· 없음