실험 목적
광섬유를 이용하여 빛의 속도를 측정.
이론
(1) 빛의 전반사.
두 매질의 종류와 빛의 입사각에 따라 빛이 굴절하지 않고 모두 반사하는 경우가 있다. 이때, 전반사. 입사각이 임계각 보다 크면 전반사가 일어난다.
Ex) 공기-유리의 경우 상대 굴절률이 1.5 이므로 대략 임계각은 42도.
(2)
실험목적
액체에 광선이 입사되어 굴절되는 정도를 굴절률(refractive index) 이라고 한다. 굴절률은 어느 온도에서 시료유지에 들어가는 광선의 입사각의 tan값과 굴절각의 tan값의 비를 말하는데 이 굴절률을 측정함으로서 그 물질의 순도나 농도 등을 알 수 있다. 우리는 굴절계 중 Abbe 굴절계를 이용하
1. 실험 목적
1) 빛의 속력을 측정할 수 있다.
2) 빛의 반사 법칙과 굴절 법칙(스넬의 법칙)을 설명할 수 있다.
3) 입사각 대 반사각, 입사각 대 굴절각의 관계를 측정할 수 있다.
4) 투명한 물체의 굴절률을 측정할 수 있다.
5) 밀한 매질에서 소한 매질로 입사 시 생길 수 있는 내부 전반사를 설명할 수
반사의 법칙
① 입사각과 반사각을 정의하라.
- 입사각 : 어떤 매질 속을 진행하는 파동이 다른 매질과의 경계면에 도달했을 때 이 경계면의 법선과 이루는 각을 말한다.
- 반사각 : 파동이 서로 다른 매질의 경계면에서 반사할 때, 그 경계면에 세운 법선과 반사파의 진행방향이 이루는 각.
거울면에 수직인 선 ( 법선 ) 에서부터 들어오는 광선 ( 입사광선 ) 까지 잰 각을 입사각이라 하고 거울면에 수직인 선 ( 법선 ) 에서부터 나가는 광선 ( 반사광선 ) 까지 잰 각을 반사각이라고 부른다 .
광선이 거울면에 들어와 반사하여 나갈 때 입사각 , θ 1 과 반사각 θ 2 의 관계식은 다음과 같다 .
입사각․반사각․굴절각이라 한다. 이 중, 반사각과 굴절각은 같으며, 이를 반사의 법칙이라 한다. 즉,
또한, 입사각과 굴절각 사이에는
의 관계식이 성립하는데, 이를 스넬의 법칙이라고 한다. 이는 경험적인 법칙이 아니고, 빛의 경로(path)에 관한 깊이 있는 원리로부터 유도될 수 있는 식이
입사각과 반사각은 입사면의 법선에 대하여 그 크기가 같고,
나. 반사광선과 입사광선과 법선은 같은 평면에 있다.
여기서 평면이란 입사광선과 거울의 법선으로 이루어지는 평면을 말한다. 반사의 법칙은 페르마의 원리에 의해 설명된다. 이러한 페르마의 원리는 ‘최단시간의 경로’라는 표현으로
입사각이 가 되도록 고정한다.
⑤ LabVIEW 프로그램을 ON한다.
⑥ Control Box의 스위치(그림 6의 ③번 스위치)를 사용해서 광센서를 반시계방향으로 회 전시키면서 LabVIEW상에 나타난 측정값을 기록하고, 다시 시계방향으로 회전시키면서 한번 더 기록한다.
⑦ 입사각이 커지도록 광학거울의 각을
입사각이 가 되도록 고정한다.
⑤ LabVIEW 프로그램을 ON한다.
⑥ Control Box의 스위치(그림 6의 ③번 스위치)를 사용해서 광센서를 반시계방향으로 회 전시키면서 LabVIEW상에 나타난 측정값을 기록하고, 다시 시계방향으로 회전시키면서 한번 더 기록한다.
⑦ 입사각이 커지도록 광학거울의 각을