아주대학교 광학실험 빛의 반사와 굴절, 렌즈 실험 A+ 결과보고서

소개글

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목차

1. 측정값 및 데이터 분석
2. 결과
3. 질문
4. 고찰

참고문헌

본문내용

4. 실험 3에서 관측한 입사각의 변화에 따른 투과광선과 반사광선의 세기 변화를 설명하여라.
실험 3에서 관측한 입사각의 변화에 따른 투과광선의 세기와 반사광선의 세기는 반비례하는 관계를 가진다. 즉 투과광선의 세기가 강해지면 반사광선의 세기가 약해지고, 투과광선의 세기가 약해지면 반사광선의 세기가 강해지는 것을 실험을 통해 확인하였다. 이를 I_T/I_R의 값을 통해 세기의 비율을 추정해 볼 수 있다. 여기서 I_T는 투과광선의 세기이고, I_R는 반사광선의 세기이다. 하지만 빛의 세기를 측정할 수 있는 장비 없이 눈으로만 보고 밝기를 판단하였으므로, 사람에 따라 차이는 있을 수 있다.
실제 실험에서 처음 입시각이 0°일 때는 반사광선이 거의 보이지 않았고, 입사각이 점점 커질수록 반사광선이 조금씩 희미하게 나타나기 시작했다. 하지만 입사각이 40°가 될 때 까지도 반사광선의 세기는 투과광선의 세기보다 훨씬 낮았다. 그 후 굴절각이 90°에 접근할수록 즉 전반사의 각에 가까워질수록 투과광선의 세기는 약해지고, 반사광선의 세기는 점점 강해졌다. 또한 전반사가 일어나면, 더 이상 투과광선이 나타나지 않는 것도 확인할 수 있었다. 따라서 투과광선과 반사광선의 세기 비교가 불가능하고, 위의 데이터 표에서도 X라고 표시하였다.
즉 입사각이 전반사가 일어나는 각보다 작을 때는 투과광선의 세기가 반사광선의 세기보다 훨씬 강하지만, 점점 전반사가 일어나는 각에 가까워질수록 반사 광선의 세기는 강해지고, 투과광선의 세기는 약해진다. 그 후 전반사가 일어나면, 투과광선은 나타나지 않고, 반사광선의 세기는 더욱 더 강해진다. 따라서 반사광선의 세기와 투과광선의 세기가 반비례하는 관계임을 알 수 있다.

5. 백색광의 광원 램프를 사용하여 실험 2를 수행하여 굴절률을 추정하였을 때 문제점이 있을까?
백색광이란 특별한 색이 없는 백색의 빛을 의미하며, 모든 색이 혼합되어 있는 것이다.

참고 자료

빛의 반사와 굴절, 렌즈 / p.3-p.18 / 광학실험 매뉴얼 (2021-2, 전반기 기초광학실험)
Optics / Eugene Hecht / Pearson / fifth edition / p.121~p.135, p190~p215
기초광학실험 발표자료
https://www.youtube.com/watch?v=qbIVZM0c5Qg
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%8A%A4%EB%84%AC%EC%9D%98_%EB%B2%95%EC%B9%99
https://www.scienceall.com/%EB%B0%B1%EC%83%89%EA%B4%91white-light/
https://www.scienceall.com/%EA%B5%B4%EC%A0%88%EB%A5%A0refractive-index-%E5%B1%88%E6%8A%98%EF%A5%A1/
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%84%EB%B0%98%EC%82%AC
https://hsm-edu.tistory.com/794