Final Report(빛의 속도 측정)
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분반
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담당교수님
담당조교님
특정 주파수를 갖는 빛이 같은 위상을 갖게 되는 위치를 결정함으로써 공기와 합성수지에서 빛의 속도를 측정하고 이로부터 물질의 굴절률을 구해보았다. 공기에서 측정한 빛의 속도는 m/s 로 실제 빛의 속도 값과 2.27% 의 오차를 보였고, 합성수지의 굴절률은 1.62로 계산되며, 이는 합성수지의 이론값인 1.46~1.70을 만족하였다. 대체로 적은 오차를 보였고 이를 통해 비교적 간단한 장치이지만 빛의 속도를 실제 값과 가깝게 측정할 수 있음을 확인하였다.
Ⅰ.Introduction
이번 실험의 목적은 특정 주파수의 빛이 같은 위상을 갖는 위치를 결정하여 빛의 속도를 측정하는 데에 있다. 나아가 빛의 경로 내에 합성수지를 놓아 빛의 속도를 측정하고 물질의 굴절률을 구해보았으며 합성수지를 놓았을 때 빛이 느려짐을 확인할 수 있었다.
Ⅱ.Theory
2.1 공기 중에서 빛의 속도 측정
[Fig. 2-1 ] 공기 중에서의 빛의 속도 측정
50.1 MHz의 진동수 (frequency)를 갖는 빛이 똑같은 위상(phase)을 갖는 위치를 결정함으로써 빛의 속도를 결정할 수 있다.
빛의 주기() 동안 빛의 이동한 거리를 이라 하면 (a와 b 지점에서 위상이 같다. 위상차는 ) 가 성립한다. 따라서, 빛의 속도는 이다. 만약 a와 b 의 위치에서 만큼의 위상차이가 있다면 가 되어 가 된다.
2.2 물질 내에서의 빛의 속도 측정과 굴절률의 계산
[Fig. 2-2] 의 (a)와 (b) 는 각각 물질이 빛의 경로 내에 있을 때와 없을 때를 나타낸 그림이다. 우선 (a)에서 물질(물, 합성수지) 이 빛의 경로 상에 있을 때 빛은 의 거리를 동안 진행했다.
(a)(b)
[Fig. 2-2] 물질 내에서의 빛의 속도 측정
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2013.05.02
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