진동및메카트로닉스 광학 실험 보고서

소개글

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목차

(1) 실험 목적
(2) 기본이론
(3) 실험 장치 및 방법
(4) 실험결과
(5) 고찰
(6) 결론
(7) 참고문헌

본문내용

(1) 실험 목적
실험 3.4: 기하광학 굴절실험(굴절, 전반사, 광바이퍼) : 빛이 매질이 다른 물질의 경계면을 통과할 때 발생되는 현상의 이해
실험 3.5 : 파동광학실험(편광,얇은막 간섭, 공기쐐기 간섭) : 빛의 파동성을 이해하고, 이를 이용한 초정밀 길이 측정방법 이해

(2) 기본이론
오목 볼록 렌즈의 초점거리 구하는 방법

볼록렌즈
초점거리의 정의 : 평행광선이 렌즈를 통과하여 한 점에 모이게 될 때 렌즈와 이 점 사이의 거리

a:물체와 렌즈간의 거리
b:렌즈와 상까지의 거리
f:렌즈의 초점거리
1/a+1/b=1/f

오목렌즈
O:볼록렌즈의 위치
O’:오목렌즈의위치
R:볼록렌즈의 상점
B’:오목렌즈의 상점
a’:오목렌즈에서 볼록렌즈 상점까지의 거리
b’:오목렌즈에서 상까지의 거리
f’:오목렌즈의 초점거리
1/f^' =1/a^' -1/b^'

a>0 : 물체까지의 거리로 항상 성립
b=0 : 상까지의 거리
b>0 : 실상, b<0: 허상
f>0 : 볼록렌즈, f<0 : 오목렌즈

내부 전반사
스넬법칙
스넬법칙은 굴절의 법칙으로, 굴절에 관한 물리법칙이다. 굴절률이 n1, n2 서로다른 두 매질이 맞닿아 있을 때 매질을 통과하는 빛의 경로는 매질마다 광속이 다르므로 휘게 되는데, 그 휜 정도를 빛의 입사 평면상에서 각도로 표시하면 θ1과 θ2가 된다. 이때 스넬의 법칙은 다음과 같이 정의된다.
n_1 sin⁡〖θ_1 〗=n_2 sin⁡〖θ_2 〗

굴절률이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 빛이 입사하면, 입사각이 커지면 굴절각도 더 커진다. 굴절각이 90’가 되어 빛이 경계면을 따라 진행하는 경우의 입사각을 임계각이라 한다. 실질적으로 임계각에서는 공기중으로 굴절되어 나오는 빛은 없게 된다. 입사각이 임계각 이상으로 커지게 되면, 굴절되는 광선이 없고 입사된 빛은 모두 내부에서 반사되는데, 이 현상을 내부 전반사라고 한다.
 
편광
빛이 반사할 때 한 평면만 제외하고 모든 진동들은 상쇄되는데 이것이 편광이다.

참고 자료

http://contents.kocw.or.kr/KOCW/document/2015/chosun/jeongjin/6.pdf 렌즈
https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=kdj9502&logNo=220701601254&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.com%2F 내부전반사
https://blog.envision.co.kr/62 편광