프리즘을 이요한 굴절율 측정

소개

프리증을 이용하여 굴절율을 측정한 결과를 작성한 레포트 입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험장비
4. 실험 방법
5. 실험결과
6. 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
프리즘의 꼭지각과 최소 편의각을 축정하는 법을 실험을 통하여 익히고 이를 이용하여 프리즘의 굴절률을 계산한다.

2. 실험 이론
광학에서 프리즘의 역할은 매우 다양하다. 광속분리기와 편광기 그리고 간섭계 등의 역할을 위해 프리즘 조합이 사용된다. 가장 넓게 응용되는 기능은 다음 두 가지이다. 첫째로 프리즘은 여러 가지 스펙트럼 분석기에서 분산 도구로 사용된다. 말하자면 프리즘은 복합파장의 광속을 연속적인 주파수 성분으로 어느 정도 범위까지 분리시킬 수 있다. 실제로 프리즘은 여러 가지 물질의 굴절률을 넓은 주파수 범위에 걸쳐 측정하고자 할 때 매우 편리한 도구이다.
둘째로 프리즘의 더 일반적인 기능은 상의 방향 또는 광속의 전파 방향을 바꾸는 것이다. 프리즘은 많은 광학 기기에서 광하계의 배치를 제한된 공간 범위 이내로 축소시키는데 이용된다. 반전 프리즘, 역전프리즘 그리고 반전과 역전 그리고 분산 없이 광속을 편향시키는 프리즘이 있다.

분산 프리즘
- 오늘날 프리즘은 매우 다양한 크기와 모양을 갖고 있으며 동시에 매우 다채로운 기능을 갖는다. 먼저 분산프리즘으로 알려진 종류를 살펴보자. 그림1에서와 같이 분산프리즘으로 들어가는 광선은 전형적으로 편의각(angular deviation)으로 알려진 각도 δ만큼 원래의 방향으로부터 벗어나서 나간다. 첫 번째 굴절에서 광선은 각도만큼, 그리고 두 번째 굴절에서는각도만큼 편향되기 때문에 전체 편향된 각도는 다음과 같다.

다각형ABCD는 두 개의 직각을 포함하고 있으므로∠BCD의 꼭지각(apex angle)의 보각이다. 는 삼각형 BCD의 외각이므로 다른 내각의 합과 같다. 즉
(1)
이다. 그래서
(2)
이 된다. 이제 δ를 광선의 입사각(등)과 프리즘의 꼭지각 α 의 함수로 표현하자. 프리즘 굴절률이 n이고 이것이 공기 중()에 놓여 있다면 스넬법칙으로부터 다음과 같이 된다.


이 표현을 전개할 때 을 으로 대치하고 스넬법칙을 이용하면 다음을 얻을 수 있다.

그러면 편의각은
(3)

참고자료

· HECHT 광학 조재흥, 장수, 황보창권, 조두진 공역 - 두양사 -
· 기하광학 이원진 외 11명 - 수문사 -
· 응용광학 장수, 조재흥 외 공역 - 대웅 -