예비보고서 - 3장 빛지레를 이용한 물체의 두께 측정 (해피캠퍼스)

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법 및 구상

본문내용

실험목적
빛지레(Optical lever)를 이용하여 얇은 판의 두께를 측정하고 오차의 전파를 이해한다.

실험원리
길이의 측정에 있어서 단순한 기계적인 방법으로는 높은 정밀도를 기대하기 힘들다. 그러나 광학적인 방법을 혼용하면 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그림 3.2에 나타낸 자 달린 망원경과 그림 3.3의 빛지레를 그림 3.1과 같이 평면상에 놓는다. 거울 M을 바닥에 거의 수직하게 두면 거울 M을 통해 반사되는 자의 눈금 y를 망원경을 통해 읽을 수 있다. 빛지레의 앞발 C 아래에 얇은 판을 끼우면 C는 α만큼 기울어지고 동시에 거울 M도 α만큼 기울어진다. 이 때 관찰되는 자의 눈금을 y', 자 S와 거울 M 사이의 거리 L을 y-y'보다 훨씬 크게 하고 <yoy'를 B라 하면 B = 2α ≒ (y-y')/L이 된다. 얇은 판의 두께를 d라 하고, AB와 점 C사이의 거리를 z라 하면 tan2α = (y-y')/L, Sinα = d/z 가 되고, α가 매우 작으므로 tan2α ≒ 2α이고 sinα ≒ α이다. 그러므로 2α = y-y'/L, α = d/z이 된다. 이 경우에 판의 두께d는 d = z(y-y')/2L가 되어 빛지레를 이용해 매우 얇은 판의 두께를 측정할 수 있다.

참고 자료

없음