A+)일반물리실험2 기하광학 실험 결과보고서.

소개글

일반물리실험2 보고서입니다.
사진, 그래프 모두 활용했고, 디스커션 부분에 오차 원인 모두 분석해 기재하였습니다.
작성 시간 8시간, A+ 받았습니다.
원리 설명 다 해놔서 참고하기에 적절합니다.

목차

1. Abstract
1) 실험 목적
2) 실험 원리
3) 실험 준비물

2. Data and Results
1) 실험 장치의 이해
2) 스넬의 법칙과 전반사
3) 렌즈의 기본 기능
4) 렌즈 조합
5) [중요] 이 실험에서 특별히 인상적이었던 것이나 이 실험을 통해서 새롭게 알게 된 것, 떠오르는 의문 등을 적어보자.

3. Discussion

4. Reference

본문내용

(1) 실험 목적
- 빛의 굴절과 반사를 이해하고 렌즈를 응용할 수 있다.

(2) 실험 원리
- 스넬의 법칙(굴절 법칙)
파동이 하나의 매질에서 다른 종류의 매질로 진행할 때, 입사각의 사인 값과 굴절각의 사인 값의 비가 항상 일정하다는 법칙이다. 파동의 굴절에 관한 법칙으로 빛을 포함한 모든 파동에 대해 성립한다. 파동이 등방성 매질에서 다른 등방성 매질로 입사해 굴절할 경우, 입사면(입사파의 방향과 경계면의 법선을 포함하는 면)과 굴절면(굴절파의 방향과 경계면의 법선을 포함하는 면)은 같은 평면 내에 있고, 입사각을 θ1, 굴절각을 θ2 라고 하면 sinθ1/sinθ2의 값은 매질의 절대굴절률의 비와 그 값이 같다. 절대굴절률이란 진공에서 어떤 물질로 빛이 입사할 때의 굴절률이다. 이 sinθ1/sinθ2의 값, 혹은 두 매질의 절대굴절률의 비를 상대굴절률이라고 하며 이 값은 언제나 일정하다는 것이 스넬의 법칙이다.

- 전반사
빛이 광학적으로 굴절률이 큰 물질에서 굴절률이 작은 물질로 입사할 때, 입사각이 특정 각도 이상이면 그 경계면에서 빛이 전부 반사되어 버리고 굴절광선은 존재하지 않는다. 이것이 전반사이며, 전반사가 일어날 수 있는 입사각의 최솟값을 임계각이라 한다. 즉, 임계각 이상으로 입사한 빛은 경계면을 벗어나지 못하고 굴절률이 높은 매질로 전반사한다. 스넬 법칙에 θ₂ = 90⁰를 넣으면 임계각을 얻을 수 있다.

- 렌즈 공식
렌즈의 초점거리가 렌즈의 모양과 재질의 특성에 따라 어떻게 결정되는가를 보여주는 식이다. 렌즈 두께가 렌즈 앞뒷면의 곡률반지름 R₁과 R₂보다 훨씬 작으면(R1 = 렌즈 전면의 곡률 반지름, R2 = 렌즈 후면의 곡률 반지름) 다음 식이 성립한다.

(3) 실험 준비물
- 기하광학실험 set(레이저 광선 상자, 다양한 렌즈들), 레이저 포인터 3개, 분무기, 일반 렌즈 1개

참고 자료

Richard Wolfson, 심경무 외 옮김, 『핵심물리학 4판』, 청문각, 2020, 673-677p.
doopedia 백과사전, 검색어: 스넬의 법칙, https://www.doopedia.co.kr/doopedia/master/master.do?_method=view&MAS_IDX=101013000891143(검색일: 2020.11.21.).
doopedia 백과사전, 검색어: 전반사, https://www.doopedia.co.kr/doopedia/master/master.do?_method=view&MAS_IDX=101013000858122(검색일: 2020.11.21.).
물리학백과, 한국물리학회, 검색어: 렌즈 공식, https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5550744&cid=60217&categoryId=60217(검색일: 2020.11.21.).
물리학백과, 한국물리학회, 검색어: 백색광, https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3537051&cid=60217&categoryId=60217(검색일: 2020.11.16.).