물리실험보고서
[빛의 반사와 굴절 와 렌즈의 초점 거리 측정]
1. 실험 목적
- 빛의 반사와 굴절
거울반사를 이용하여 입사각과 반사각을 구함으로써 반사의 법칙을 이해하고 빛의 굴절 실험을 통해 굴절률을 측정해 봄으로써 굴절의 법칙을 확인한다.
- 렌즈의 초점 거리 측정
오목렌즈의 볼록렌즈의 초점거리를 결정하고 볼록렌즈에 의한 상의 배율을 측정 한다.
2. 이론 및 원리
- 빛의 반사와 굴절
2-1 이론
만일 빛에너지가 통과하지만 그 것을 통해 신문을 읽을 수 없다면, 이런 매질을 ‘반투명’ 이라 한다. 표면 뒷부분의 매질이 유리나 물처럼 순수하다면 빛은 많은 손실 없이 똑바로 진행할 것이다. 이런 종류의 매질을 ‘투명’ 이라 부른다. 또 빛이 통과할 수 없다면 그 매질은 ‘불투명’ 이라 한다. 이와 같이 빛이 어느 물체를 뚫고 지나는 것을 “투과” 이라 하며, 어느 물체 표면에서 튕겨져 나가는 현상을 “반사” 라고 한다. 반사는 빛이 도달하는 곳으로부터 제 1 매질로 되돌아오는 것을 말한다. 실제 자연계의 물체에는 빛을 100% 완전 투과시키는 완전 투명체도 없으며, 또한 100% 반사시키는 완전 불투명체도 존재하지 않는다. 빛은 투명체를 투과하는 중에도 서서히 흡수, 산란 되어져 빛의 강하기, 즉 밝기가 약해져간다. 이런 이유로 깊은 물 속, 아주 먼 곳의 경치를 볼 수가 없게 된다. 빛이 불투명체에 부딪쳤을 때 대부분의 빛은 반사되어지지만, 그 일부는 물체에 흡수되어진다. 반대로 투명체에 부딪쳤을 때는 그 대부분은 통과하지만 일부분은 반사되어진다.
서로 다른 2매질의 경계면에서는 광선의 진행 방향이 바꿔지는 것을 “굴절” 이라고 한다. 진입해 들어온 전체 빛의 강하기 중 어느 정도가 굴절되어 제 2 투명체에로 들어가는가 하는 비율을 투과율이라고 한다. 투과율 T와 반사율 R사이에는 다음 식 ①이 성립된다
R + T = 1 (식 ①)
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2013.05.08
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