빛의 반사와 굴절 결과보고서

소개글

이번 실험은 레이저 빛을 아크릴 프리즘에 통과시켜 반사된 빛과 굴절된 빛을 이용하여 빛의 반사의 법칙과 굴절의 법칙을 확인해보는 실험이다. 실험결과에서도 볼 수 있듯이 실험 1을 통하여 입사각과 반사각이 거의 일치하므로 입사각과 반사각이 같다는 반사의 법칙이 성립함을 확인 할 수 있다. 실험 2는 아크릴 프리즘에 입사각에 따른 굴절각을 측정하여 반사의 법칙 n1sinθ1 = n2sinθ2 임을 확인하는 실험이다. 특히, 이 실험에서는 굴절각이 90° 즉, 전반사하는 임계각을 측정함으로써 실제 아크릴 프리즘의 임계각과 비교하였다. 이 실험은 각도를 맞춰주고 레이저를 쏘아 그 각을 다시 측정하는 형식으로 진행되었기 때문에 육안과 실험기구에 의한 오차를 생각해 볼 수 있다.

목차

실험 결과
(1) 반사의 법칙
(2) 굴절의 법칙
(3) 임계각 비교
(4) 실제 아크릴 프리즘과의 비교
결론
토의
참고문헌

본문내용

이 실험은 레이저를 쏘아 그 광선을 추적하여 거울이나 아크릴 프리즘에 반사/굴절시켜 입사각과 반사각/굴절각을 측정하는 실험이다. 이 때문에 이 실험에서 발생한 오차를 크게 실험자에 의한 오차와 실험기기로 인한 오차로 생각해 볼 수 있다.

1-1) 실험기구에 의한 오차부터 살펴보면 빛을 발생시키는 레이저를 들 수 있다. 이 레이저는 처음 작동시켰을 때와 비교하여 그 강도와 빛의 정확성이 떨어진다. 이 때문에 실험할 때 빛이 산란되어 정확한 경로를 찾는데 어려움을 주었고 특히, 각도를 결정할 때 빛이 산란되어 넓은 범위에 각도가 걸쳐있어 어려움이 있었다. --> 개선방안 : 레이저를 교체한다.
1-2) 실험에 사용한 아크릴 프리즘으로 인한 오차를 생각해 볼 수 있다. 공기중에서 아크릴 프리즘으로 빛이 들어갈 때 직선 광선으로 들어간다고 가정하고 이 실험을 수행하였다. 그러나 실험자가 실험을 진행하면서 아크릴 프리즘에 지문이나 땀, 먼지 등 여러 이물질이 묻어나올 수 있다. 아크릴 프리즘에 이물질이 묻어나오면 빛은 공기-> 이물질 -> 아크릴 프리즘을 통과하게 되어 입사각이 달라져 정확한 실험 결과를 얻어 낼 수 없다. 이는 임계각을 구할 때 큰 오차가 발생한 원인이었다. --> 실험 전에나 실험 중에서도 아크릴 프리즘 관리를 철저히 하여 오차가 발생하지 않도록 한다.

참고 자료

- 이공학도를 위한 물리학 실험; 성균관대 출판부
- 대학 물리학 ; 청문각
- 대학 물리학 ; 북스힐