일반물리학실험-기하광학

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목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Theoretical Background
4. Method
5. Results
6. Discussion
7. Conclusion

본문내용

1. Abstract
본 연구에서는 세 가지 실험을 진행하였으며, 첫 번째 실험을 통해 거울공식(또는 렌즈공식이라고도 불림)을 실험적으로 알아보았으며, focal length를 구해볼 수 있었다. 망원경과 현미경 실험의 경우에는 거울 공식을 쓴 경우에 오차가 매우 심하게 나타났지만, 이론적인 값으로 보정을 했을 때는 오차가 비교적 완화되었다. 그 이유로는 거울 공식이 근본적으로 근사를 통해 얻어진 식이기 때문에 오차가 크게 존재할 수 있다는 점을 생각하였다. 또한 렌즈나 거울의 두께, 크기, 굴곡 등의 영향 때문에 오차가 발생했다고 결론내었다.

2. Introduction
본 연구에서는 focal length of concave mirror를 구해보고, 두 개의 볼록렌즈를 통해서 물체의 magnification을 실험적으로 구해보려고 한다. 총 세 가지 실험을 진행하였으며, 그 구성은 다음과 같다.
실험 1. Concave mirror을 이용한 focal length 측정
실험 2. Telescope 분석
실험 3. Microscope 분석
따라서 준비물은 다음과 같다.
concave mirror, 빛, screen, 분석 프로그램, lens(f=100mm, 200mm), 물체 등

3. Theoretical Background
가. 상, 물체, 초점에 대한 공식
1/f=1/a+1/b
물체와 거울 또는 렌즈까지의 거리를 라고 하고, 이미지와 거울 또는 렌즈 사이의 거리를 , 초점거리를 라고 하면, 근사적으로 위 식이 성립한다. 증명은 생략하도록 하겠다. 위 식은 볼록거울, 볼록렌즈, 오목거울, 오목렌즈에서 적용되며, 렌즈, 거울의 두께 등은 무시한 값이다. 거울의 경우, 빛 경로의 반대쪽 편에 존재하는 위치는 모두 (-)로 표현되며, 빛 경로 쪽의 위치는 모두 (+)부호로 표현된다. 따라서 concave mirror의 경우 초점거리는 +지만, convex mirror의 경우 초점거리는 –부호로 표현된다.

참고 자료

John W. Jewett, Jr., Raymond A. Serway, <대학물리학I>, 대학물리학 교재편찬위원회, 북스힐,CENGAGE Learning(2013), p.392-408.