빛의 반사와 굴절 - 일반 물리 실험 결과 레포트

소개글

한양대학교 일반물리학및실험 수강 당시 작성한 레포트입니다. 복학 후에 수강한 과목이라 열의에 가득차 있어서 조교님 귀찮게 졸졸 따라다니면서 결과보고서를 어떻게 작성해야 하는지 팁도 많이 얻고, 이미 수강했던 동기들한테 피드백도 받으면서 작성했습니다. 그래서 완성도는 어떤 자료보다 뛰어나다고 장담합니다. 실제로 업로드한 자료들은 모두 10점 받은 보고서입니다(다른 자료들에 비해 가격이 높은 이유이기도 합니다).

업로드한 자료들의 내용 중 "6. 결론 및 분석"은
- 실험에서의 변수 설정과 변수를 조작했을 때의 결과
- 이 결괏값(데이터)이 의미하는 바
- 결괏값과 이론값의 오차와 그 원인 분석
- 더 나은 실험을 위해 수정할 사항
으로 구성되었습니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 날짜
3. 실험 목적
4. 실험 이론
5. 실험 결과(데이터)
6. 결론 및 분석

본문내용

실험 목적 : 레이저 다이오드에서 나오는 광선을 추적하여 두 매질의 경계면에서 발생하는 반사와 굴절에 관계되는 기본 법칙들의 이해를 돕는다.

실험 이론 : 빛이 서로 다른 매질 (1)에서 매질 (2)로 입사하는 경우 두 매질의 경계면에 도달한 빛의 일부는 다시 매질 (1)로 반사되고 나머지는 두 매질에서의 평균 속력 차이 때문에 매질 (2)로 굴절한다. 이 때 빛의 속력이 매질 (1)에서 더 빠른 경우 광선은 입사 평면의 법선 쪽으로 굴절한다. [그림 1]에서처럼 입사 광선과 법선 N이 이루는 각을 , 반사 광선이 법선과 이루는 각을 , 굴절 광선이 법선과 이루는 각을 라고 하면 반사의 법칙에 의해

<중 략>

결론 및 분석 : 빛이 두 매질을 지나갈 때 경계면에서 반사와 굴절이 일어나고 이때 굴절각을 입사각과 비교해 굴절률을 구할 수 있다. 비슷하게 임계각 측정으로도 굴절률을 구할 수 있다. 실험은 입사각을 변수로 설정하고 레이저 광선을 아크릴 반원에 입사시켰을 때 입사각에 따라 달라지는 반사각과 굴절각을 구하고 이로부터 굴절률을 유도하는 실험 Ⅰ과 임계각을 구하고 굴절률을 유도하는 실험 Ⅱ 순으로 진행했다.
실험의 과정 자체는 단순했지만 각각의 결괏값은 정확도와 정밀도가 모두 떨어지는 실험이었고 두 실험의 평균값을 비교했을 때에도 큰 오차를 보여서 오랜 시도 끝에 굴절률을 그나마 비슷한 값으로 맞출 수 있었다. 이렇게 정확도와 정밀도가 모두 떨어지는 이유는 실험에 실험자가 관여하는 과정이 많았고 실험 도구와 기계가 부적절했기 때문이다. 그러므로 오차도 실험자로부터 발생한 부분과 실험 도구로 사용된 레이저, 아크릴 반원, 회전판과 회전 모션 센서 각각의 문제점에 초점을 두고 분석했다.

참고 자료

최신대학물리학2(한양대학교 물리이론 교재)
실사구시의물리학(한양대학교 물리실험 교재)