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광학실험2 산란 결과 보고서 전체2025.01.221. 레일리 산란 실험 이론 및 실험 목적에 따르면, 강한 백색광이 작은 먼지나 습기가 많은 구름을 통과하면 입자의 크기에 따라 구름의 색이 다르게 나타난다. 이는 대기 중의 분자들에 의한 태양광의 산란 때문이며, 이를 레일리 산란이라고 한다. 레일리 산란은 입사광의 파장보다 작은 입자에 의해 발생하며, 산란광의 세기는 입자의 체적, 관측자와의 거리, 입사광의 파장, 입자의 굴절률의 함수로 나타난다. 2. 미 산란 실험 이론 및 실험 목적에 따르면, 입사광이 비편광되어 있고 비간섭적이라면 레일리 산란 기준을 만족하는 작은 입자들에 ...2025.01.22
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일반물리학실험2 뉴턴의 곡률 반경 측정2025.01.241. Fraunhofer 회절무늬 관찰 렌즈와 유리판 사이의 공기층에 의한 레이저 광의 회절에 따른 Fraunhofer 회절무늬를 관찰하고, 빛의 성질인 회절을 이해하는 것이 실험의 목적입니다. 공기층의 두께와 원 모양의 간섭무늬의 반지름 사이의 관계식을 이용하여 렌즈의 곡률반경을 측정하였습니다. 2. 렌즈의 곡률반경 측정 실험 결과, 렌즈의 곡률반경의 평균값은 11.8m로 측정되었고 참값인 8.4m와 상대오차 40.5%가 발생하였습니다. 이는 현미경을 통해 육안으로 어두운 무늬를 관찰하여 측정하는 과정에서 오차가 발생한 것으로 보...2025.01.24
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광학실험2 회절예비 전체 보고서2025.01.201. 단일 실틈의 회절 실험 목적은 실틈의 길이 방향으로 위상 변화가 없으므로 폭 방향(y)에 따른 위상변화만을 적분하여 실틈에서 각 θ로 회절된 합성 광파를 구하는 것입니다. 실험 과정에서는 광학부품을 정렬하고, 실틈의 폭을 변화시키면서 회절 현상을 관찰하고 처음 어두운 무늬의 위치를 측정하였습니다. 이를 통해 파장, 실틈 폭, 관측점까지의 거리 간의 관계식을 도출하였습니다. 2. 사각틈의 회절 실험 목적은 가로가 a, 세로가 b인 사각틈에서의 회절 현상을 관찰하는 것입니다. 실험 과정에서는 단일 실틈 대신 사각틈으로 교체하고, ...2025.01.20
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광학실험2 수차결과 전체 보고서2025.01.201. 구면 수차 구면수차(spherical aberration)는 한 점에서 나와 거울 또는 렌즈로 입사하는 여러 광선들이 반사되거나 굴절된 후에 한 점에 모이지 않고, 광축과 입사점의 거리, 즉 입사 높이에 따라 다른 위치에 초점을 맺어서 생기는 광학수차(optical aberration)이다. 실험 결과 수차판(Φ10)을 사용했을 때와 수차판(Φ30)을 사용했을 때의 초점의 위치가 다르다는 사실을 알 수 있었으며, 이를 통해 구면수차가 발생했다는 결론에 도달할 수 있었다. 구면수차를 줄이기 위해서는 비구면 렌즈의 제작, 볼록렌즈...2025.01.20
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광학실험2 수차예비 전체 보고서2025.01.201. 구면 수차 구면 수차는 렌즈의 곡률에 의해 광축위에서 초점이 맺히는 위치가 달라지는 현상으로, 점이 원으로 나타나게 된다. 구면 수차를 줄이는 방법으로는 비구면 렌즈 제작, 볼록렌즈와 오목렌즈의 조합, 조리개 사용 등이 있다. 2. 코마 수차 코마 수차는 광축에서 벗어난 점에서 나온 빛이 렌즈를 통과할 때 각 위치에 따른 굴절률 차이로 인해 한 점으로 초점이 맺히지 않고 혜성의 꼬리 형태로 나타나는 수차이다. 코마 수차 또한 조리개 사용으로 개선할 수 있다. 3. 비점 수차 비점 수차는 광축에서 벗어난 점에서 나온 빛이 자오면...2025.01.20
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광학실험2 굴절예비 전체 보고서2025.01.201. 스넬의 굴절법칙 실험 목적은 스넬의 법칙, 즉 굴절법칙을 증명하는 것입니다. 실험 과정에서는 회전판과 반 원통형 렌즈를 사용하여 입사각과 굴절각을 측정하고 기록합니다. 실험 결과를 통해 n sin θ = n' sin θ' 관계식을 확인할 수 있습니다. 2. 내부 전반사 실험 목적은 내부 전반사 현상을 관찰하는 것입니다. 실험 과정에서는 입사각을 서서히 증가시키면서 굴절각이 90도가 되는 임계각을 측정합니다. 임계각 이상에서는 투과하는 광이 없고 모두 반사되는 내부 전반사 현상을 관찰할 수 있습니다. 3. 평판의 굴절률 측정 실...2025.01.20
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프리즘 분광 스펙트럼 실험2025.01.131. 프리즘의 꼭지각 측정 프리즘의 꼭지각을 측정하기 위해 레이저 광원을 프리즘의 꼭지점으로 입사시켜 만들어지는 스펙트럼을 관찰하고, 두 개가 이루는 각도를 측정하여 계산하였다. 세 번의 실험을 통해 구한 꼭지각의 평균은 69.5°이며, 오차율은 약 15.8%였다. 오차의 원인으로는 광원의 약함, 프리즘의 손상 등이 지적되었다. 2. 최소편각을 이용한 굴절률 측정 프리즘의 최소 편향각을 측정하여 프리즘의 굴절률을 계산하는 실험을 수행하였다. 다섯 번의 측정을 통해 얻은 최소 편향각의 평균값은 59.4°이며, 이를 이용해 계산한 굴절...2025.01.13
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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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