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목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 결과
4. 토의

본문내용

A. 실험 목적
수은등의 단색광을 렌즈에 비추어 뉴턴의 원무늬를 만들고, 이를 관찰 분석하여 빛의 파동성을 확인하고 렌즈의 곡률반경을 구한다.

B. 실험 이론
평면 유리판 위에 곡률 반경 R인 평볼록 렌즈를 올려 놓으면 렌즈의 곡면과 평면 유리판 사이에 얇은 공기층이 생긴다. 여기에 수직으로 파장이 λ인 단색광을 입사시키면, 렌즈의 구면에서 반사한 빛과 유리판의 표면에서 반사한 빛이 서로 간섭을 일으켜, 위에서 보면 둥근 간섭 무늬가 나타난다. 어떤 점에서의 공기층의 두께 d와 원 무늬의 반경 r 사이의 관계식은 d=r^2/2R이다.
렌즈 사이의 공기층이 얇기 때문에, 위에서 입사된 빛과 렌즈의 구면이나 평면 유리판 표면에서 반사한 빛은 나란히 진행할 것이다. 그러나, 평면 유리판의 표면에서 반사하는 빛은 밀도가 작은 매질에서 큰 매질로의 경계면의 반사이므로, 위상이 π만큼 바뀌며 광 경로 차는 λ/2만큼 길어진다.

출처 : 해피캠퍼스

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1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 결과
4. 토의

본문내용

A. 실험 목적
렌즈에서 빛이 통과할 때 생기는 수차들의 종류, 특성에 대해 이해한다.

B. 실험 이론
수차(Aberration)란 상을 맺을 때 한 점에서 나온 빛이 광학계를 통한 다음 한 점에 모이지 않고 영상이 빛깔이 있어 보이거나 일그러지는 현상이 나타나는 것을 말한다. 수차는 크게 단색수차와 색수차로 나눌 수 있으며, 단색수차는 또 구면수차, 코마수차, 비점수차, 상면만곡, 왜곡수차 등으로 나누어진다.
구면수차(Spherical Aberration)는 렌즈의 광축상의 물리적 점을 지나면서 광축을 많이 벗어나 렌즈에 입사하는 일련의 광선들이 평행축에 수직으로 놓여 있다면 점모양의 화상 대신에 작은 원판의 형태로 초점이 맺히는 현상으로, 구면 수차는 광축에서 가까운 근축광선의 초점과 광축에서 먼 원축광선의 초점이 서로 다르기 때문에 나타난다.

출처 : 해피캠퍼스

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1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 결과
4. 토의

본문내용

A. 실험 목적
1) 프리즘의 꼭지각과 최소 편향각을 측정하고, 이를 이용하여 프리즘의 굴절률을 구한다.
2) 회절격자를 이용하여 여러 가지 기체에서 각각의 선 스펙트럼이 발견되는 각도를 측정하고, 이를 이용하여 각 원소들의 고유한 파장을 계산한다.

B. 실험 이론
실험1. 프리즘의 꼭지각 측정
프리즘이란 빛을 굴절, 분산시키는 광학 기구이다. 프리즘의 꼭지각이 광원으로 향하게 두고, 프리즘의 꼭지각을 향해 레이저가 입사되도록 한다. 꼭지각을 기점으로 양쪽에 생기는 두 스펙트럼의 각도를 측정하고 각각의 각도가 이루는 △T의 절반을 계산한 것이 꼭지각이다. 따라서 꼭지각 A=∆T/2 이다.

실험2. 최소 편향각을 이용한 굴절률 측정
빛은 서로 다른 매질을 통과할 때 두 매질의 경계면에서 굴절한다. 빛이 굴절하는 정도는 매질의 굴절률과 빛의 파장에 따라 다르다. 프리즘을 통과한 가시광선은 프리즘에서 굴절되어 분산한다.

출처 : 해피캠퍼스

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1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 결과
4. 토의

본문내용

A. 실험 목적
1) 렌즈를 이용한 환등기, 현미경, 망원경의 기기특성과 제작원리의 실험을 통해 각각의 배율을 구하고 이론값과 비교하여 실험의 원리를 이해한다.

B. 실험 이론
<실험1. 환등기 실험>
환등기란, 강한 불빛을 물체판에 비추었을 때 물체판을 통과한 빛이 렌즈에 의해 확대되어 영사되는 광학 장치를 말하며, 프로젝터의 한 종류이다. 환등기는 빛 모음 렌즈와 투영 렌즈로 구성되어 있다. 광원의 표면에서 광원의 빚을 모아서 상이 퍼지는 것을 방지하는 역할의 빛 모음 렌즈를 이용하고, 이를 투영하는 투영 렌즈와 빛 모음 렌즈 사이에 물체판을 두고 상을 확대하여 도립 실상을 얻는다. 광원에서 나오는 빛은 빛 모음 렌즈를 통과하여 모이게 되고, 이것이 투영 렌즈를 통과하며 모인 후 다시 퍼지면서 스크린에 상을 맺게 된다.

출처 : 해피캠퍼스

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1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 결과
4. 토의

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A. 실험 목적
반사와 흡수에 의해 발생하는 빛의 특성을 실험을 통해 관찰하고 이해한다.

B. 실험 이론
1) 흡수에 의한 편광 실험
편광되지 않은 빛을 편광판에 통과시키면, 투과 축 방향으로 진동하는 빛을 얻게 된다. 두 편광기의 투과축이 이루는 각도가 0 °일 때 빛의 세기를 I(θ) 라고 하면 각도가 θ일 때 빛의 세기는
이다. 두 편광판의 축이 나란하면(θ=0 °) 빛의 세기는 최대가 되고, 두 편광축이 수직이면(θ=90 °) 빛의 세기는 0이 된다.
2) 다층 유리판에 의한 편광 실험
자연광이 두 물질 사이의 경계면에 입사할 때 자연광(입사광)은 입사면에 수직인 성분은 반사되고, 수평인 성분은 굴절선속으로 100 % 투과한다. 반사광은 입사면에 수직으로 선편광, 굴절광은 부분적으로 편광 되어있다. 이때 투과하는 경계면의 수를 증가시킬 시 수직편광에 대한 수평편광의 비가 점점 증가한다.
3) 브루스터 각의 측정 실험
매질과 매질 간 경계면에 빛을 입사시켰을 때, 대부분의 빛은 굴절과 반사가 일어난다. 특정한 입사각에서 한쪽 방향으로만 진동하는 빛인 직선 편광 성분을 입사하였을 때 반사가 일어나지 않는 경우가 있다. 이 입사각을 편광각이라고 하고 브루스터 각이라고 한다.

출처 : 해피캠퍼스

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1. 실험 목적
2. 이론
3. 실험 결과
4. 토의

본문내용

A. 실험 목적
1) 스넬의 굴절 법칙을 이용해 빈 원통 렌즈의 굴절률을 계산한다.
2) 빈 원통 렌즈의 굴절각이 90 ° 가 되는 입사각을 찾는다.
3) 기존 경로와 투명판을 지나 굴절된 빛의 경로 차이를 구한다.
4) 프리즘의 각도와 편향각을 구해 프리즘의 굴절률을 구한다.

B. 이론
1) 굴절
: 파동이 서로 다른 매질의 경계면을 지나 진행 방향이 바뀌는 현상이다. 매질에 따라서 파동의 진행 속력이 달라지기 때문에 발생한다. 복굴절은 방향에 따라 굴절률이 다른 결정체에 입사한 빛이 방향이 다른 두 개의 굴절광으로 굴절되는 현상이다. 서로 수직인 방향으로 직선편광된 2개의 굴절광에 의해 상이 생긴다.

2) 스넬의 법칙
굴절에 관한 법칙이다. 빛을 포함한 일반 파동에 대해서도 성립한다. 파동이 매질에서 다른 매질로 입사해 굴절할 경우, 입사각, 굴절각, 반사각과의 관계를 나타내는 법칙이다. 스넬의 반사법칙은 입사각과 반사각이 같다는 것이고, 스넬의 굴절법칙은 입사각의 사이 값과 굴절각의 사이 값의 비가 일정하다는 법칙으로, 식으로 나타내면 이다.
굴절률의 차이가 클수록, 입사각과 굴절각의 차이도 커진다. 굴절률이 작은 매질에서 큰 매질로 입사하는 경우, 입사각이 굴절각보다 크고, 굴절률이 큰 매질에서 작은 매질로 입사하는 경우, 굴절각이 입사각보다 크게 된다.

출처 : 해피캠퍼스

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1. 실험 목적
2. 이론
3. 실험결과
4. 토의

본문내용

A. 실험 목적
1) 빛의 간섭현상을 이용하여 간섭무늬 형태로 물체의 상을 기록하고 이를 확인한다.
2) 2차원으로 기록된 홀로그램을 3차원 입체 영상으로 재생하고 이를 확인한다.

B. 이론
1) 홀로그래피(Holography)
:빛의 간섭 현상을 이용하여 입체 정보를 기록한 것이다.
2) 홀로그램(Hologram)
: 홀로그래피의 원리를 이용하여 3차원으로 만들어진 입체적 시각 정보로, 홀로그램을 만들려면 2개의 레이저 광선의 간섭효과를 이용하며, 입체상을 재현하는 간섭 무늬가 저장된 필름이다.
→ 이미지를 재생하는 기술을 홀로그래피, 기술에 의해 만들어진 상품을 홀로그램이라고 한다.
3) 홀로그램 원리
: 홀로그램은 레이저의 광원으로부터 빛의 반사, 회절을 이용한다.
물체로부터 반사되어 오는 빛의 파동에 대한 모든 정보를 빛의 간섭 무늬로 기록하는 것이다.

출처 : 해피캠퍼스

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1. 실험 목적
2. 이론
3. 실험 결과
4. 토의

본문내용

A. 실험 목적
1) 패러데이 효과를 관찰하고 시료의 Verdet 상수를 측정한다.
2) 자기장에 따른 소광각을 확인한다.

B. 이론
1) 편광
: 편광은 전자기파에서 전기장 진동 방향이 회전하는 현상이다. 즉, 빛의 전기장 방향이 일정하게 고정되거나 규칙적으로 바뀌는 빛을 말한다. 전자기파(빛)은 전기장과 자기장이 진동하면서 전파된다. 진동하는 방향은 빛의 진행 방향에 수직이다. 전기장의 진동 방향이 일정하면 ‘선편광’, 전기장의 진동 방향이 회전하면 ‘원형 편광’되었다고 한다. 진행하는 경로에 자기장이 있으면 부분적으로 편광될 수 있다.

2) 패러데이 효과
: 강한 자기장 내에 투명 물질을 넣었을 때 선편광이 편광면에서 회전하는 광회전성이 나타나는 현상이다. 물질의 좌와 우로 원편광된 빛이 굴절률이 다르기 때문에 일어난다. 코일에 전류 I를 흐르게 하면 코일 내에는 일정한 자기장 B가 형성된다.

출처 : 해피캠퍼스

목차

1. 실험 목적
2. 이론
3. 실험 장치
4. 실험 방법
5. 시뮬레이션 실행
6. 실험 결과
7. 토의

본문내용

A. 실험 목적
1) 레이저를 이용하여 빛의 파동적 성질인 회절과 간섭을 이해한다.
2) 여러 가지 슬릿을 사용하여 슬릿의 폭의 크기 또는 슬릿 사이의 간격을 구한다.
3) 간섭 및 회절 무늬를 관찰한다.

B. 이론
1) 빛의 간섭
: 둘 이상의 파동이 서로 만났을 때 중첩의 원리에 의해 합쳐진 파의 진폭이 변하는 현상이다. 파장과 진폭이 일정한 파동의 경우에는 간섭이 잘 일어나 간섭 무늬를 뚜렷하게 관찰할 수 있다. 보강간섭은 두 파동이 중첩되면서 서로 증폭해 파동의 진폭을 더한 만큼 커지는 현상이다. 상쇄간섭은 두 파동이 중첩되면서 서로 소멸해 파동의 진폭을 뺀 만큼 작아지는 현상이다. 보강간섭과 상쇄간섭으로 일정한 무늬가 보이는 것이 간섭 무늬이다.
2) 빛의 회절
: 파동의 전파가 장애물 때문에 일부가 차단되었을 때 장애물의 그림자 부분까지도 파동이 전파되는 현상이다. 파장이 길수록, 슬릿의 간격이 좁을수록, 회절이 잘 일어난다. 이중 슬릿을 통해서 빛은 입자성 뿐만 아니라 파동성도 가지고 있다는 것을 입증하였다. 빛이 입자성만 가지고 있다면 이중슬릿을 통과할 때 슬릿 너머 스크린에 두 줄만 있어야 한다. 슬릿을 통과하여 스크린 상의 한 점에 도달하는 빛들은 서로 다른 경로를 따라 진행하기 때문에 광선들 사이에 경로 차이가 생긴다.

출처 : 해피캠퍼스