빛의 굴절 및 반사

소개글

정리 굿

목차

1. 제목
2. 목적
3. 이론
※임계각 (critical angle)
※파장에 따른 굴절률 차이
※빛의 파장에 따른 굴절률 차이를 이용한 사례
4. 실험 기구
5. 실험 방법
6. 참고문헌

본문내용

1. 제목 빛의 굴절 및 반사

2. 목적
레이저(laser)를 이용하여 빛의 반사 및 굴절 법칙을 실험하고, 임계각을 구하여 물질의 굴절률을 계산한다.

3. 이론

위의 그림과 같이 빛이 굴절률이 인 매질에서 굴절률이 인 매질로 들어갈 때 그 경계면에서 반사와 굴절이 일어난다. 경계면의 법선과 입사 광선이 이루는 각을 이라하고 와 는 각각 반사각과 굴절각이라 한다. 빛의 반사 및 굴절의 법칙은 입사광선 반사광선, 굴절광선이 모두 경계면의 법선을 포함하는 동일 평면상에 존재하 빛의 반사 법칙은 (소한매질-> 밀한매질) 일때 이다.
빛의 반사의 법칙을 페르마(Fermat)의 최소 작용원리 : x에 대한 함수로 생각해 보면

: 총경로
: 최소작용

※빛의 굴절 법칙
(소한 매질->밀한 매질)
n; 굴절률, c; 빛의 속도, v; 매질에서의 빛의 속도
: 굴절의 법칙

페르마(Fermat)의 최소작용원리 ; x에 대한 함수로 빛의 굴절 법칙을 살펴보면 : 빛이 A에서 C로 가는데 걸리는 총시간
,
: 최소작용

한편 굴절률이 큰 물질에서 굴절률이 작은 물질로 빛이 진행할 때에 어떤 입사각 이상에서는 굴절광은 없고 모든 빛이 반사되는 전반사가 나타난다. 이 전반사를 시작하는 입사각 를 임계각(critical angle)이라하며, 이때 굴절각이 이므로 의 관계가 성립한다. 만일 즉 진공(혹은 공기)으로 빛이 굴절하여 들어간다면, 전반사가 일어나는 임계각 와 입사매질 과의 관계는 식 으로부터 이 된다.

참고 자료

1) 동아세계대백과사전. 동아출판사. 5.2,3
2) http://100.empas.com/html (백과사전)