[자연과학] 물리실험 - 구면의 곡률반지름 측정 실험보고서

물리실험 - 구면의 곡률반지름 측정 실험보고서

1. 실험목적

구면계를 사용하여 구면경 또는 렌즈의 곡률 반지름을 측정한다.

2. 실험내용

구면계의 세 다리 끝이 정삼각형 ABC의 꼭지점을 이루며 한 바퀴 회전에 1mm 진행하는 회전측 ND가 구면의 중심 O를 향하고 있다. 원주를 100등분한 보조자 M 이 회전축에 부착되어 회전축의 진행을 재는 자 L의 눈금 사이의 값을 읽을 수 있는 일종의 마이크로미터 이다. 곡률 반지름이 R 인 구면상에 구면계를 얹어서 그림 `2`와 같이 회전축의 끝 D 와 ABC 평면상의 점 E 사이의 거리 h를 측정하면 GF=2R-h 이고 직각삼각형 ABC에서

r²=h(2R-h) ⓛ

이다. 또한 정삼각형 ABC 의 한 변의 길이를 a 라 하면

AF=r, FH=r/2, AH=a/2 ②

이고 직각삼각형 AEH에서
③
식 ③을 ①에 대입하면


④

즉, h와 a를 측정하면 R을 구할 수 있다.
실험방법은 이렇다.
⑴ 평면 유리판 위에 구면계를 올려놓고 나사 N을 돌려 D가 유리면에 접촉하는 순간의 눈금 h₁을 읽는다.

⑵ 나사 N을 돌려 D를 위로 올린 후 구면계를 측정하려는 구면…(생략)