프리즘의 굴절률 측정

목차

1. 실험방법
2. 측정값
3. 실험결과와 결과에 대한 논의
4. 결론

본문내용

1. 실험방법

[실험 전 분광계 정렬]
(1) 실험장치의 높이 조절 나사 3개 중 2개가 망가져서, 너트와 와셔로 높이 조절을 하였다.
(2) 망원경이 회전축을 중심으로 잘 회전 되는지 확인하였으며, 대안렌즈를 앞뒤로
조절하여 십자선이 명확하게 보이도록 조절하였다.
(3) 그림 1처럼 나란하도록 망원경의 위치를 조정한 후에, 광원의 슬릿을 열어 슬릿을 통해
입사하는 빛의 폭을 치대한 가늘게 줄여서 십자선의 수직선과 일치되도록 조절하였다.

[실험 1] - 프리즘의 꼭지각 측정
(1) 우선 프리즘을 테이블 중심에 놓고 꼭지점이 시준기를 향하도록 조절한다. 프리즘을
만질 때는 맨손이 아닌 투명 비닐 장갑을 끼도록 한다.
(2) 실험 1 전에 광원을 얇은 수직선에 맞추었지만, 광원의 범위를 넓히기 위해서 슬릿의
폭을 넓힌다.
(3) 이제 그림 2처럼 망원경을 좌/우로 움직여 각 각 T, T’을 측정해야한다. 이 때 실험 전 과정처럼 슬릿을 통과하는 빛이 가는 상을 맺게 하고, 이를 십자선과 일치했을 때의 각 도를 읽어야한다.
(4) 실제 실험에서는 육안으로 관측이 힘들어 그림3처럼 사진 촬영 후 측정값을 기록한
이후. 60진법을 10진법으로 환산하였다.

(5) T와 T’을 5회 반복하여 측정하고, 이 각도의 차이가 프리즘의 꼭지각의 2배가 된다. 이
것은 그림4 처럼 입사하는 빛은 프리즘의 꼭지에 평행광선이며 때문에 입사각이 꼭지각 A의 절반이기 때문이다. 따라서 반사된 빛을 관측하는 T와 T’에서 반사각 또한 A/2이므 로, T와 T’의 차이는 A + A/2 + A/2 = 2A가 되는 것이다.

[실험 2-1] - 최소편이각 측정
(1) 우선 그림5와 같이 프리즘의 꼭지를 테이블의 중앙에 오도록 위치시키고, 버니어 눈금을
이용하여 프리즘의 밑면과 시준기가 이루는 각이 30도를 이루도록 조정한다.

참고 자료

부산대학교 광학 실험 매뉴얼 (그림1, 2, 5, 11 및 이론)
참고 웹사이트(그림 8, 10 및 빛의 경로의 대칭성 개념)
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/geoopt/prism.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Minimum_deviation