분야
hwp2.Location
3.Participation Member
4.Result
5.Interpretation
6.Implication
7.Reference
(1) 구면 수차
처음으로 구면 수차 실험은 줄 맞춤렌즈를 이용해서 평행광을 만든다. 이를 이용하여 렌즈로 입사하는 광원을 무한대에서 오는 광선으로 맞추어 준다. 그 다음으로 10mm의 수차판을 통과하는데 광축에서 비교적 가까운 광선을 지나므로 구면 수차가 거의 없다고 가정한 것이고, 다음으로 렌즈로부터 반경 30mm 떨어진 지역을 지나는 구면 수차판을 이용하여 중심을 지난 광선과 초점이 맺히는 거리가 다르게 되는데 이를 구면 수차라 한다. 이 구면 수차가 일어나게 되면 시뮬레이션에서도 확인했듯이 근축광선이 맺히는 초첨거리보다 짧은 거리에서 초점이 맺히게 되는데 실험과정에서 이를 확인했다. 그리고 평볼록렌즈를 처음 실험에서 이용하여서 렌즈 방적식의 r2(곡률반경)가 음의 무한대로 둘 수 있어서 계산식이 간략화 되어서 계산하기에 수월했다. 처음 실험에서는 오차가 1% 내외의 값으로 정밀한 실험을 하였다. 하지만 두 번째 실험에서는 평볼록렌즈가 없어서 double convex 렌즈를 이용하였지만 근사적으로 r2를 무시하고 계산하였기에 이론값에 약간의 문제가 있다. 그래서 2%의 오차가 나오게 되었다. 하지만 가장 큰 오차의 원인으로는 데이터의 사진에서도 알 수 있듯이 정확한 상을 찾기가 쉽지 않았다. 하지만 이론적인 계산을 먼저 했었기 때문에 그 데이터 근처에서 상이 맺힐것을 예상하고 임했으므로 그와 가까운 데이터를 얻을 수 있었다. 위의 여러 데이터는 실험 조원들 각자가 직접 측정한 데이터를 이용하여서 오차 값을 계산했다. 각자의 눈금을 읽는 방식과 초점이라고 생각되는 곳이 개인적인 차가 있을 수 있으므로 위의 방법으로 실험을 수행하였고 이를 오차 범위에 포함하게 되었다.
- Optics, J. Warren Blaker et al. p25-30
- (DOI - 7000 - G2), 거울의 초점거리 측정 실험 메뉴얼, p4-19
- Fundamental of physics, chap. 35 Images. p873-882
- http://en.wikipedia.org/wiki/Cauchy%27s_equation
