[자연과학][일반물리실험] 뉴턴의 원 무늬 실험

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뉴턴의 원 무늬 실험
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차례
뉴턴 링에 대한 소개
실험목적
이론 정리
해당이론이 사용되는 예
실험기구
실험방법
사용할 이론 값 및 예상결과
예상 결과에 대한 설명
인사말
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뉴턴 링에 대한 소개
얇은 막에 의한 빛의 간섭현상으로, 한쪽 면이 평면인 볼록렌즈를 볼록한 면이 아래를 향하도록 둔 상태에서 빛을 렌즈의 수직방향으로 비추면 렌즈의 중심부를 기준으로 여러 개의 동심원 모양의 간섭무늬가 생기는 것을 말한다.
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실험 목적
Sodium lamp의 단색광을 lens에 비추어 뉴턴의 원 무늬를 만들고, 이를 관찰 분석하여 빛의 파동성을 확인하고 lens의 곡률반경을 구한다.
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이론정리
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해당 이론이 사용되는 예
렌즈의 곡률이나 유리의 평탄도(平坦度)를 조사한다.(렌즈검사)
암실 장비 캐리어 중 유리압착형
유리 캐리어가 필름을 압착하여 펴주어 초점은 잘 맞는 장점이 있으나 뉴턴링 형상이 발생하여 오일을 사용하여야 하는 단점이 있다.
LCD 화면을 손으로 누르면 나타나는 검은 무늬가 퍼지는 현상
액정 보호지를 붙이면 보이지 않던 기름 때
그 외 빛과 터치를 이용한 장비(핸드폰, 터치스크린 등)들이 뉴턴 링 현상이 나타나며 이러한 현상을 없애기 위한 공정을 거쳐 제작된다.
출처 : 네이버
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실험 기구
Lamp 전원 공급기
Sodium lamp
유동 현미경 마이크로미터
부분 반사경
Lens 고정대와 받침대
…

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

1. 유동 현미경 앞에 sodium lamp를 적당한 거리에 놓고, 모든 스위치를 OFF상태로 놓는다.

2. Sodium lamp를 110VAC전원에 연결한 후 스위치를 ON하고, 위의 흰 버튼을 눌렀다 순간적으로 떼면 lamp에 불이 켜진다.

3. 빛과 부분 반사경의 각도는 45가 되게 해야 한다. (입사각과 반사각의 합이 90가 되어 관찰하기 편함)

4. 유동현미경의 대물과 대안렌즈를 조절하여 뉴턴의 원 무늬가 잘 보이도록 한다. (마이크로미터를 사용하여 원의 중심이 보이도록 조절)

5. m번째 검은 환에 유동현미경의 십자선을 맞추고 마이크로미터의 눈금을 1/100 mm까지 읽어 am을 기록한다.

6. 십자선을 am에 대응하는 중심 반대편의 어두운 무늬 a’m 에 일치시킨 후 눈금을 읽는다.

7. 5개의 서로 다른n값을 갖는 검은 환에 대해 위와 같은 방법으로 실험을 반복하고 결과값을 정리한다. 그리고 곡률반경 R의 평균값을 구한다.

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