[물리학실험 레포트 보고서] 빛의반사굴절예비

1. 이 실험의 목적은 무엇인가 레이저 광을 이용하여 빛의 반사 및 굴절 법칙을 이해라고 임계각을 측정하여 사용한 물질의 굴절률을 구한다. 2. 측정치의 계산에 이용되는 관계식들을 기본 이론에서 찾아 각각의 물리적 의미를 설명하시오. 1) 굴절률(Index of Refraction) 그림 19-1에 보인바와 같이 매질 속에서 빛의 파장은 진공에서의 파장보다 짧다. 한 편, 진동수는 매질에 관계없이 일정하다. 주 매질에서의 진동수가 다르다면, 그 경계면 에서 어떤 비상식적 현상이 일어날지 생각해 보라. 파동의 전파속도는 진동수와 파장 의 곱에 의해 주어지므로, 매질 속에서 빛의 속력은 진공에서의 속력보다 작다. 진공에서의 빛의 속도 를 매질 속에서의 빛의 속도 로 나눈 것을 그 매질의 굴절 률이라 정의하고 기호 으로 나타낸다. 몇가지 물질의 굴절률이 표19-1에 주어졌다. 일반적으로 굴절률은 빛의 파장에 따라 조금씩 차이가 있는데 표의값은 =589의 황색 빛에 대한 것이다 2) 반사와 굴절 그림 (24-2a)는 광선이 유리면을 만날 때의 모습이다. 입사한 광선의 일부는 반사되어 나간다. 즉 유리면에서 부터 튀어나오듯이 멀어져간다. 나머지는 표면에서 굴절 된다. 즉 유리면을 통과해서 그 안으로 들어 간다. 광선 이 경계면을 만나 휘어지게 된다. 이제 그림 24-1을 써서 몇 개의 유용한 양들을 정의 하자. 그림 24-1b에서는 입사광, 반사광, 굴절광들을 선으로 그렸다. 광선은 파면에 수직하게 그린 직선으로 파동의 진행방향을 나타내기도 한다. 그림에는 입사각 , 반사각 , 굴절각 들도 그려져 있다. 이런 각도 들은 경계면에 수직인 방향과 광선사이의 각도로 정의된 다. 경계명에 수직인 벡터와 입사광선으로 정의된 평면 을 입사평면이라고 부른다. 그림 24-1b 에서는 종이면이 바로 입사평면이다. 실험으로부터 반사와 굴절은 다음의 법칙을 따름을 알 수 있다. …
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