빛의 속도 측정 결과보고서

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험장치
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고문헌

본문내용

광선은 렌즈 L1 에 의하여 s지점에 초점이 맺히게 된다. 렌즈 L2는 s점의 빛이 회전거울(RM)에 반사되고, 또한 멀리 떨어져 있는 고정 구면거울(FM)에서 반사된 후 s점으로 다시 되돌아 올 수 있도록 조정한다. 반사를 거친 s 점의 영상을 현미경에서 관측할 수 있도록, s'에 상 측정용 현미경을 설치한다.
만일에 회전거울 RM이 느린 속도로 회전을 하여, 위의 상황에서 조금 회전을 한 후라 하면 회전거울에 반사된 빛은 FM의 조금 다른 지점에 도달하여 반사될 것이다. 고정거울은 구면임으로 반사된 빛은 오던 길을 따라서 다시 회전거울로 정확히 되돌아간다. 이때 회전거울은 매우 천천히 회전하므로 빛이 되돌아오는 동안에 위치가 거의 변하지 않았을 것이고, 그대로로 다시 반사되어 여전히 상은 s나 s' 지점에 맺힐 것이다. 이제 회전거울의 속도를 서서히 증가시켜 나중에는 매우 빠르게 회전 시킨다고 생각하자. 회전거울의 회전 속도가 빠르면 고정거울에서 반사되어 되돌아온 s점의 광원은 더 이상 바로 그 s점에서나 s'점에서 상을 형성하지 못할 것이다. 이는 거울의 회전 속도가 빨라서 빛이 되돌아오는 사이에 회전거울의 각이 조금 변해버리기 때문이다. 빛의 속도를 정확하게 계산할 수 있기 위해서는 이때의 상이 벗어나는 정도와 빛의 속도와의 관계를 정확하게 알 필요가 있다. 상의 변위는 또한 실험 장치에서 렌즈, 거울들 사이의 거리들과 렌즈의 초점거리 등에 따라 달라질 것이다.

<중 략>

원래 2Δφ만큼 꺾어진 광선은 볼록렌즈 L2에 의해 굴절된 후에 반은 거울을 통하여 현미경으로 들어가므로, 이 볼록렌즈의 초점거리를 알아야 한다. 볼록렌즈 L2의 초점거리는 그림 1을 보면 쉽게 계산할 수 있다. 그림 1에서 s점의 점광원이 볼록렌즈를 거친 후에는 고정거울 FM에서 집속되어 상을 형성하는 것을 알 수 있다. 그러므로 초점거리 f는 렌즈와 상과 광원사이의 거리 사이에 다음의 관계가 성립한다.

참고 자료

네이버 블로그 - 빛의 속도는 어떻게 측정할까? http://ksjryan.blog.me/220459495572
부산대학교 물리학과 - 빛의 속력 측정 실험 매뉴얼
네이버 세상을 움직이는 물리 – 빛의 속도를 측정하다 http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2059889&cid=42432&categoryId=42432