[부산대] 광학실험 보고서, 렌즈

소개글

"[부산대] 광학실험 보고서, 렌즈"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 장비
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험결과 및 분석
7. 결론 및 검토
8. 질문 및 토의
9. 참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적
- 렌즈들의 초점거리를 측정한다.
- 다양한 수차의 종류를 이해하고 측정한다.

2. 실험 원리
1) 렌즈 제작자 식과 부호 규약
중심축을 공유하는 두 굴절 구면을 갖는 투명한 물체를 렌즈라고 한다. 공기에서 진행한 빛은 렌즈를 통과할 때와 렌즈에서 다시 공기로 나올 때 두 번 굴절되어 나오는데 이 때 빛의 진행 경로가 바뀌게 된다. 처음 입사할 때, 렌즈 내부일 때 그리고 다시 빛이 렌즈를 나왔을 때의 매질을 각각 1, 렌즈, 2라고 하면 다음과 같은 식이 성립한다.

위와 같은 식을 렌즈 제작자 식이라고 하며 는 렌즈의 초점거리, 은 매질 1, 2의 굴절률(공기에서 렌즈를 거쳐 공기로 진행 가정이므로 같음.), 는 렌즈의 굴절률, 는 각각 렌즈 왼쪽과 오른쪽의 곡률 반지름이며 곡률 반지름의 부호를 아래 그림과 같이 정의하고 렌즈와 관계된 변수들의 부호에 관한 약속을 ‘부호 규약’이라 한다.

대개 매질 1, 2는 공기이므로 굴절률=1로 가정할 수 있고, 렌즈 제작자 식에서 렌즈가 무한히 얇다고 가정하면 근사를 통해 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

여기서 s는 물체에서 렌즈까지의 거리, s’는 렌즈에서 상까지의 거리이다. 아래의 표에 물체와 상의 위치에 따른 부호와 그 명칭을 요약했고, 광선의 진행 방향은 왼쪽에서 오른쪽으로 진행하는 것을 기준으로 하며, 볼록 렌즈의 초점거리는 양수, 오목 렌즈의 초점거리는 음수로 정의한다.

참고 자료

Frank L Pedrotti, Leno M Pedrotti, Leno S Pedrotti, Introduction to Optics, 2006, p31, 34
부산대학교 스마트교육플랫폼 PLATO 광학실험,
https://plato.pusan.ac.kr/course/view.php?id=135273

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렌즈 실험값.xlsx