[자연과학] 일반물리학 실험 - 길이 및 곡률반경 측정

일반물리학 실험 - 길이 및 곡률반경 측정 실험의 목적 구면계(spherometer)를 이용하여 렌즈의 곡률반경을 구한다. 버니어 캘리퍼스(vernier calliper)와 마이크로미터(micrometer)의 사용법을 알아보고 그 도구들을 이용해 길이를 측정해본다 실험의 원리 구면계는 일종의 마이크로미터라 할 수 있다. 그림 1과 같이 틀에는 정삼각형을 이루는 세 개의 다리 A, B, C와 이 삼각형이 이루는 평면에 수직한 자 L이 부착되어 있다. 또한 이 삼각형에 수직하게 틀의 중심을 관통하는 나사 ND는 한바퀴 돌리면 나사는 1mm씩 진행하도록 되어 있다. 눈금 L은 mm단위이고 나사 ND에 부착된 다이얼 M의 원둘레는 100등분하여 되어있으므로 최소 눈금의 1/10까지 눈어림으로 잃으면 1/1000mm까지 측정할 수 있게 되어있다. 구하려는 구면의 곡률 반경 R을 그림 2에서 DE = h, EF = 2R - h 이고 △ADE와 △FAE는 닮은꼴이므로 (1) 이 된다. △AEH에서 AE = r, EH = r/2, AH = a/2 이므로 (2) 이것을 식 (1)에 대입하면 (3) 그림 1 즉, R은 a와 h를 측정함으로써 구할 수 있다. 그림 2 실험기구 및 실험방법 실험 1-1. 구면계를 이용한 실험 1. 실험기구 - 구면계 - 평면 유리판 - 볼록렌즈, 오목렌즈 2. 실험 방법 - 1) 구면계를 평면 위에 놓고 영점 조정을 한다. - 2) 볼록렌즈(또는 오목렌즈) 위에 구면계를 조심스럽게 올려놓고 높이 h를 1/100mm 단위까지 읽는다. (여기서 측정한 값에서 앞 과정의 영점의 눈금 값을 빼면 높이 h를 얻을 수 있다.) - 3) 다시 평면 위에 구면계를 올려놓고 영점 조절을 한다. 앞의 1)~3)의 과정을 10회 반복한다. 평균값 h를 구한다. - 4) 구면계를 평평한 백지 위에 놓고 가볍게 눌러 △ABC의 각 정점에서 자국을 낸다. 이 자국의 …
- 4) 구면계를 평평한 백지 … 실험결과