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(A+) 광학실험 실험보고서 - 분광 광도계2025.01.111. 분광기 분광기는 분광학에서 사용되는 장치로서, 광학 분야에서는 빛의 주파수 특성을 측정하고, 광학재료의 투과와 흡수 및 반사 정도를 측정하는 데 이용된다. 일반적인 분광기의 구성 요소는 슬릿, 회절 격자, 반사경, 광센서로 구성되어 있으며, 이 실험에서 사용하는 분광기에는 빛 신호를 전기 신호로 변환시켜 주는 CCD 센서가 사용된다. 2. 광원 스펙트럼 측정 실험 1에서는 다양한 광원(할로겐 램프, 나트륨 램프, 헬륨 방전관, 수은 방전관, He-Ne 레이저)의 스펙트럼을 측정하여 각 광원의 피크 파장과 반치폭을 확인하였다. ...2025.01.11
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빛의 편광 특성 실험2025.01.131. 흡수에 의한 편광 편광판과 검광판의 각도에 따른 광량을 측정하였다. 편광된 빛이 다음 편광판을 통과하면, 두 편광축이 이루는 각도에 따라 빛의 세기가 달라진다. 두 편광판의 편광축이 이루는 각도가 나란한 상태에서 90 °에 가까워질수록 빛의 세기는 감소하며 검광판의 회전각에 따른 광량으로 I( theta )=I(0)cos ^{2} ( theta ) 식이 성립하면서 빛의 세기가 감소하였다. 2. 다층 유리판에 의한 편광 얇은 유리판의 개수가 증가할수록 투과광의 세기가 감소하여 측정되는 광량도 감소하였다. 레이저 빛이 얇은 유리판...2025.01.13
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뉴턴의 원무늬 실험2025.01.131. 뉴턴의 원무늬 실험 뉴턴의 원무늬 실험은 단색광을 렌즈에 비추어 간섭 무늬를 관찰하고 분석하여 빛의 파동성을 확인하고 렌즈의 곡률반경을 구하는 실험입니다. 평면 유리판 위에 곡률 반경이 큰 평볼록 렌즈를 올려놓고 단색광을 입사시키면 렌즈의 구면과 유리판 표면에서 반사된 빛이 간섭하여 동심원 무늬가 나타납니다. 이 무늬의 반경과 빛의 파장, 차수 간의 관계식을 통해 렌즈의 곡률반경을 구할 수 있습니다. 실험 결과, 파장이 짧아질수록 간섭 무늬의 반경이 작아지는 경향을 확인할 수 있었습니다. 1. 뉴턴의 원무늬 실험 뉴턴의 원무늬...2025.01.13
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광학실험 A+레포트_빛의 간섭 및 회절실험2025.01.131. 빛의 간섭 빛의 간섭은 둘 이상의 파동이 서로 만났을 때 중첩의 원리에 의해 합쳐진 파의 진폭이 변하는 현상이다. 파장과 진폭이 일정한 파동의 경우에는 간섭이 잘 일어나 간섭 무늬를 뚜렷하게 관찰할 수 있다. 보강간섭은 두 파동이 중첩되면서 서로 증폭해 파동의 진폭을 더한 만큼 커지는 현상이고, 상쇄간섭은 두 파동이 중첩되면서 서로 소멸해 파동의 진폭을 뺀 만큼 작아지는 현상이다. 2. 빛의 회절 빛의 회절은 파동의 전파가 장애물 때문에 일부가 차단되었을 때 장애물의 그림자 부분까지도 파동이 전파되는 현상이다. 파장이 길수록,...2025.01.13
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(A+) 광학실험 실험보고서 - 회절격자 분광기2025.01.111. 회절 격자 회절 격자란 동일한 폭을 가지는 여러 슬릿이 동일한 간격으로 배치되어 있는 광학 소자이며, 회절 격자를 통과한 빛은 호이겐스 원리에 의해 구면파 형태로 진행한다. 이웃하는 슬릿에서 통과한 빛들의 광경로차가 파장의 정수배일 경우 보강 간섭하여 밝은 간섭 무늬를 형성하며, 정수배가 아닐 경우 상쇄 간섭하여 약한 간섭 무늬가 나타나거나 관찰할 수 없다. 2. 분해능 분해능이란 비슷한 파장을 가지는 빛들을 얼마나 잘 분리해 낼 수 있는지를 나타내는 지표이다. 분해능을 높이기 위해서는 슬릿 수가 최대한 많아야 하고, 높은 차...2025.01.11
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[부산대] 광학실험 보고서, 프레넬(Fresnel) 반사2025.05.101. 편광 편광의 종류인 TM, TE 모드에 대해 이해한다. TM, TE 편광 모드에서 입사각에 따른 반사율을 측정한다. 2. 프레넬 반사 프레넬 방정식은 반사계수와 투과계수에 대한 것으로 굴절률이 다른 매질로 진행할 때 투과 혹은 반사되는 진폭을 입사진폭으로 나눈 값이다. 이 방정식에서 빛이 다른 매질로 진행할 때 경계면이 균일하고 평평한 평면이며, 진행하는 빛은 평면파라고 가정한다. 3. 브루스터 각 브루스터 각에 대해서 알아본다. 1. 편광 편광은 빛의 중요한 성질 중 하나로, 빛의 진동 방향을 제한하는 현상입니다. 편광은 다...2025.05.10
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광학실험 A+레포트_편광과 복굴절 실험2025.01.131. 스넬의 굴절 법칙 스넬의 굴절 법칙은 빛을 포함한 일반 파동에 대해서도 성립하며, 파동이 매질에서 다른 매질로 입사해 굴절할 경우 입사각, 굴절각, 반사각과의 관계를 나타내는 법칙입니다. 실험을 통해 반 원통형 렌즈의 굴절률을 약 1.94로 계산했습니다. 2. 전반사 전반사는 굴절률이 큰 매질에서 작은 매질로 입사할 때, 입사각이 임계각보다 크거나 같으면 빛이 굴절하지 않고 전부 반사되는 현상입니다. 실험에서 45°일 때 전반사가 일어났으며, 이를 통해 반 원통형 렌즈의 임계각을 계산했습니다. 3. 투과에 의한 굴절 양면이 평...2025.01.13
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마이켈슨 간섭계와 뉴턴 링을 이용한 간섭 현상 분석 결과2025.05.161. 마이켈슨 간섭계 마이켈슨 간섭계 실험을 통해 빛의 파동성과 간섭현상을 이해하였다. 실험 과정에서 광 경로 차 변화에 따른 간섭무늬 관찰, 유리판 회전에 따른 광로 변화, 공기의 굴절률 측정 등을 수행하였다. 실험 결과 분석을 통해 간섭 무늬 발생 원리, 유리판 굴절률 및 공기 굴절률 계산 등을 확인하였다. 2. 뉴턴 링 뉴턴 링의 간섭무늬 발생 원리를 이해하고자 하였으나, 실험 과정에서 측정값을 얻을 수 없었다. 향후 실험 방법 개선을 통해 뉴턴 링 실험 결과를 확인할 필요가 있다. 3. 간섭 현상 마이켈슨 간섭계 실험을 통해...2025.05.16
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[기하광학 실험 A+] 반사와 굴절 실험2025.01.191. 기하광학의 기본법칙 기하광학에서 전제되는 3가지 기본법칙이 있다. 1) 입사파, 반사파, 투과파의 파동벡터는 모두 같은 평면에 있으며, 이 평면을 입사면이라 한다. 2) 반사법칙: 입사각과 반사각은 같다. 2. 반사율 및 투과율 측정 (공기 → 유리) 1. 레이저, 편광자, 극좌표판, 반구형 렌즈(유리), 광검출기를 배치한다. 2. 공기에서 렌즈로 빛이 입사하도록 반구형 렌즈를 배치한다. 3. 편광자의 축을 조절하여 s편광의 빛이 렌즈로 입사되도록 한다. 4. 광검출기와 멀티미터로 편광자를 통과한 레이저 광의 세기를 측정한다....2025.01.19
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[기하광학 실험 A+] 박막 굴절률 측정 및 반사방지막 설계 실험2025.01.191. Fresnel 방정식 Fresnel 방정식은 물질의 굴절률이 빛의 반사율에 미치는 영향을 설명하는 수학적 모델입니다. 이 방정식은 편광 모드, 입사각, 물질의 굴절률 등을 고려하여 반사율과 투과율을 계산할 수 있습니다. 2. 반사방지막 설계 반사방지막은 물질의 굴절률 차이로 인한 반사를 최소화하기 위해 설계됩니다. 실험에서는 450nm, 550nm, 650nm의 세 가지 파장에 대해 반사방지막을 설계하고 Fresnel 방정식을 이용하여 반사율을 계산합니다. 3. 박막 굴절률 측정 실험에서는 spectrophotometer를 사...2025.01.19
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