[자연과학] 공학기초물리실험 - 빛의 굴절 및 편광실험

공학기초물리실험 - 빛의 굴절 및 편광실험

1. 실험목적
: 빛의 성질인 직진성과 반사의 법칙을 확인하고 횡파이며 전자기파이기 때문에 생기는 빛의 편광현상을 관찰한다.

2. 원 리
(1) 빛의 직진성과 반사의 법칙
: 규칙적인 반사는 거울과 같은 평면에 입사될 때 일어나고, 반사 후 빛의 방향은 입사광선의 방향에 의해 결정된다. 반사 후 광선의 진행방향은 다음과 같이 반사의 법칙에 의해 결정된다.

`규칙반사가 일어날때`
① 입사각과 반사각은 같고,② 반사광선은 입사면 내에 있다.
여기서 입사면이란 입사광선과 거울의 법선으로 이루어지는 평면을 말한다.

(2) 빛의 굴절과 전반사
① 빛의 반사와 굴절
: 빛이 두 매질의 경계면을 통과할 때 직진하지 않고 꺽어지는 현상을 굴절이라 한다. 빛의 굴절 역시 페르마의 원리에 의해 설명될 수 있는데 [그림1]과 같이 빛은 최소시간 경로로 전파된다. 굴절후 광선의 방향은 굴절의 법칙(또는 스넬의 법칙)에 의해 결정되는데 수식적 표현은 다음과 같다.
n〓sini/sinr〓v1/v2〓n2/n1〓sinΘc
여기서 n:매질의 상대굴절률, i:입사각, r:굴절각, v1,v2는 각각 매질Ⅰ,Ⅱ에서의 빛의속도, n1,…(생략)