[자연과학][일반물리학실험] 전반사 및 초점거리 실험

[일반물리학실험] 전반사 및 초점거리 실험
1. 실험 제목 : 전반사 및 초점거리 실험

2. 실험 목적 : 렌즈의 초점거리를 결정하고 렌즈에 의한 상의 배율을 측정하고, 거울에 의한 반사에서 입사각과 반사각을 측정하여 반사의 법칙을 이해하고 빛의 굴절실험을 통해 굴절의 법칙을 확인하고 굴절률을 확인한다.

3. 관련 이론

A. 초점 거리
a를 물체와 렌즈 간의 거리, b를 렌즈에서 상까지의 거리, f를 렌즈의 초점거리라고 하자. 굴절법칙에 의해 맺혀진 상의 위치는 다음과 같은 방정식으로 주어진다.

(1)

b가 양수이면 상은 실상이며, 음수이면 상은 허상이 된다.
렌즈의 배율은 물체의 크기 A와 스크린에 형성된 상의 크기 B의 비로 정의된다. 즉 아래와 같이 배율을 표현 할 수 있다.

(2)

B. 전반사
진행파가 진행 중인 매질과 다른 매질 또는 불연속적인 경계에 부딪혀 방향이 바뀌어 진행하는 현상을 반사라 한다. 경계면이 평탄하면 반사각이 동일하게 되어 ‘정반사’가 발생하지만, 경계면의 요철이 파장과 같거나 크면 반사파는 여러 방향으로 진행하여 ‘난반사’가 발생하게 된다.
파동이 경계면에서 종류가 다른 매질로 진행…(생략)