[재료공학]uv-visible spectrophotometer, 굴절 실험

소개글

A+맞은 레포트이구요.
소다-석회 유리(soda-lime glass)에 TiO2 + 1, 3, 5mol% Fe2O3를 증착시킨 시편을 각각 측정한 실험입니다.

목차

1.서론
2.실험 방법
3.결과
4.고찰 및 결론
5.참고 문헌

본문내용

1.서론
실험 목적
우리는 재료의 광학적 성질에 대한 이해를 하고자 soda lime glass에 불순물(TiO2 +Fe2O3)의 농도를 1,3,5 mol%로 달리하여 증착시켜 각각의 농도에 따른 반사율을 구하고 구한 반사율을 이용하여 굴절지수(n)을 구하고 화합물의 농도가 굴절지수에 미치는 원인을 알아보고자 한다. 불순물의 첨가는 유리를 불투명하게 만들고 반사율이 높아질 것이라 예상 된다.
또한 uv-visible spectrophotometer작동원리를 이해한다.
빛의 굴절
빛이 서로 다른 매질의 경계면에서 다른 매질 속으로 진행할 때 광선의 진로가 꺾이는데 이 현상을 빛의 굴절(refraction)이라 한다. 빛의 굴절은 매질이 다르면 그 속에서 빛의 속도가 다르기 때문에 일어난다.
Snell`s law
다른 매질의 경계면에 입사한 빛의 일부는 반사의 법칙에 따라 반사하고 나머지 부분은 굴절하여 진행한다. 빛이 서로 다른 매체를 통과할 때 빛의 진행 방향이 바뀌게 되는데 이 때 빛은 두 매체의 경계면에서 아래 그림과 같이 반사와 굴절을 하게 된다. 경계면에서 반사하는 빛이 경계면의 법선과 이루는 각도(반사각)은 입사각과 같다. 그리고 다른 매체에 입사한 빛이 경계면의 법선과 이루는 각도는 스넬의 법칙으로 불리는 아래의 식에 의해 구할 수 있다.












스넬의 법칙:
(단, 과 는 각각 매체1과 2의 굴절지수(refraction index)라 하는데 위 그림의 경우 공기의 굴절지수는 1.0이며 물의 평균 굴절지수 값은 1.334이다.)
굴절률
빛의 속도는 매질 속에서 진공 중의 속도보다 작다. 속도는 매질에 따라 달라 진공 중의 속도와의 비를 굴절률이라 한다.
1)절대굴절률
진공에 대한 어떤 매질의 굴절률(공기 중에서 어떤 매질로 빛이 굴절할 때의 굴절률은 거의 절대굴절률과 같다.)공기(진공)에서 매질로 빛이 입사할 때의 굴절률을 절대굴절률이라 한다. 가령 빛이 두 매질의 경계면에서 굴절하는 아유는 빛의 전파속력이 매질에 따라 다르기 때문이다. 매질1에서 빛의 속력을 , 2에서의 빛의 속력을 라 할 때, 매질1에 대한 2의 굴절률은 다음과 같다.

특히 진공에서의 빛의 속력을 라하고 어떤 물질 속에서의 빛의 속력을 이라 하면 이때의 굴절률을 절대 굴절률이라 하고 다음과 같이 나타낸다.
(빛이 진공에서 물질 속으로의 진행시의 굴절률)
그러므로 매질1에서 매질2로 빛이 진행할 때,
의 관계가 성립한다.
2)상대굴절률
매질1에서 매질2로 빛이 진행할 때 매질1에서의 광속을, 빛의 파장을, 매질2에서의

참고 자료

william callister 김용석외 3명 공역, 재료과학과 공학, 희중당, 1995년, p752~765
william smith 김철환 외 1명 공역, 재료과학과 공학, 사이텍 미디어, 2000년, p699~704
http://blog.naver.com/lampcence/40013627300
황보창권 저, 박막광학, 다성출판사, 2000년, p213~215
최시영 외 4명 공저, 박막공학의 기초, 일진사, 2002년, p63~70