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광학의 발전역사: 중세부터 현대까지2025.11.171. 유리 가공 기술의 발전 유리는 광학 발전의 핵심 재료로, 약 3500년 전 메소포타미아와 이집트에서 초기 기술이 개발되었다. 고대 그리스에서 광학적 원리 연구가 시작되었고, 로마 제국 시대에 더 얇고 투명한 유리 제조 기술이 발전했다. 중세 유럽, 특히 베네치아에서 유리 공예 기술이 전통으로 계승되어 렌즈와 광학 장치 제작에 탁월한 기술을 발휘했다. 현대에는 광섬유 통신, 레이저, 현미경, 망원경 등 다양한 분야에서 응용되고 있다. 2. 알하젠과 광학의 기초 10세기 이슬람 과학자 알하젠은 '광학의 아버지'로 불리며 광학 분야...2025.11.17
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일반물리실험2 - 기하광학 결과보고서2025.11.171. 스넬의 법칙과 굴절 스넬의 법칙 sin θ₁/sin θ₂ = n₂/n₁을 이용하여 렌즈의 굴절률을 측정했다. 입사각 33°, 굴절각 17°의 측정값으로부터 렌즈의 굴절률을 1.86으로 계산했으며, 이론값과 측정값이 일치함을 확인했다. 입사각이 클수록 반사량이 증가하는 현상을 관찰했고, 전반사 현상도 직접 확인했다. 2. 렌즈의 초점거리와 기본 기능 실험 세트에 포함된 5개의 볼록렌즈와 오목렌즈의 초점거리를 측정했다. 렌즈 1~4의 초점거리는 각각 16.6cm, 13.7cm, 23.6cm, 34cm이며, 오목렌즈(렌즈 5)는 -...2025.11.17
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기하광학: 굴절, 전반사, 렌즈 공식2025.11.171. 굴절 법칙(스넬의 법칙) 파동의 굴절 현상을 정량적으로 설명하는 법칙으로, 페르마의 원리와 변분법을 이용하여 유도된다. 빛이 굴절률 n₁인 매질 I에 입사각 θ₁로 입사할 때, 굴절률 n₂인 매질 II로 투과되는 빛의 굴절각 θ₂는 n₁sin θ₁ = n₂sin θ₂의 관계식을 만족한다. 반사의 법칙에 따라 반사광의 반사각은 입사각과 같다. 2. 전반사(Total Internal Reflection) 빛이 물질의 경계면에서 투과하지 못하고 모두 반사하는 현상이다. 임계각은 입사한 빛이 매질을 벗어나지 못하는 각으로, sin θ...2025.11.17
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렌즈의 초점거리 측정2025.01.051. 볼록렌즈의 초점거리 측정 실험을 통해 볼록렌즈의 초점거리를 측정하였습니다. 실험 결과, 볼록렌즈의 평균 초점거리는 약 12.5cm로 나타났으며, 이론값과 비교하여 약 5.34%의 오차를 보였습니다. 오차의 주요 원인으로는 상의 뚜렷한 맺힘 기준의 차이, 렌즈 두께에 따른 오차, 거리 측정 방법의 한계 등이 지적되었습니다. 이를 해결하기 위해 실험 환경 개선, 디지털 측정 기기 활용, 정밀한 거리 측정 등의 방안이 제시되었습니다. 2. 오목렌즈의 초점거리 측정 오목렌즈의 초점거리 측정을 위해 볼록렌즈를 추가적으로 사용하여 스크린...2025.01.05
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렌즈에 대한 정리2025.01.091. 렌즈 공식 렌즈는 중심축을 공유하는 두 개의 굴절 구면을 가진 투명한 물체입니다. 렌즈를 공기 중에 놓으면 빛은 공기에서 렌즈로 굴절되어 들어와 통과한 후 다시 공기 중으로 굴절되어 나갑니다. 이 과정에서 두 굴절 구면에서 빛의 진행 방향이 바뀝니다. 수렴렌즈(볼록렌즈)는 입사한 광선이 한 점에 모일 때 이용되고, 발산렌즈(오목렌즈)는 입사한 광선이 퍼져나갈 때 이용됩니다. 렌즈 공식은 물체거리, 초점거리, 영상거리 간의 관계를 나타내며, 굴절률이 n인 얇은 렌즈가 공기 중에 있을 때의 공식은 {1} over {f} = (n-...2025.01.09
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물리학실험 2 빛의 진행2025.01.291. 빛의 반사와 굴절 실험 결과를 통해 입사각에 따른 반사각이 거의 동일하여 수식 (1)이 성립함을 확인하였다. 또한 입사각을 달리하였을 때 나오는 다른 반사각에 대해 수식 (2)를 적용하였을 때 나오는 렌즈의 굴절률이 거의 일정하게 나왔다. 이를 통해 수식 (2)가 타당하다는 것을 확인할 수 있었다. 2. 볼록렌즈의 초점 거리 측정 실험 결과를 바탕으로 수식 (3)을 활용하여 볼록렌즈의 초점 거리를 계산하였다. 물체와 렌즈, 스크린의 위치를 바꾸어도 수식 (3)을 통해 구한 초점 거리가 거의 일정하게 나왔으며, 오차율도 상당히 ...2025.01.29
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생명과학실험 실험기구사용법 결과보고서2025.11.151. 현미경의 구조와 원리 현미경은 인간의 눈으로 관찰할 수 없는 미세한 물체나 미생물을 확대하여 관찰하는 기구이다. 초점거리가 짧은 두 개의 볼록렌즈로 물체를 두 번 확대시킨다. 주요 구조는 대물렌즈, 접안렌즈, 조동나사, 미동나사, 재물대, 조리개 등으로 구성되어 있다. 현미경의 배율은 대물렌즈의 배율과 접안렌즈의 배율을 곱하여 계산한다. 광학현미경, 전자현미경, 금속현미경, 편광현미경, 형광현미경, 위상차현미경 등 다양한 종류가 있다. 2. 현미경의 사용방법 현미경 사용 시 먼저 관찰하고자 하는 대상을 재물대 위에 올려놓는다....2025.11.15
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렌즈: 광학의 기본 원리와 응용2025.11.131. 렌즈의 정의 및 기본 원리 렌즈는 중심축을 공유하는 두 굴절 구면을 갖는 투명한 물체이다. 빛이 공기에서 렌즈로 굴절하여 진행 방향이 바뀐다. 중심축에 평행한 광선들이 렌즈를 지난 후 한 점에 모이면 수렴렌즈, 퍼져나가면 발산렌즈라고 한다. 렌즈가 물체의 영상을 만드는 것은 굴절 현상 때문이며, 굴절은 매질의 굴절률이 다를 때만 일어난다. 2. 렌즈 공식 및 렌즈 제작자 공식 물체거리를 p, 영상거리를 i라 할 때 1/f = 1/p + 1/i 가 성립한다. 굴절률이 n인 얇은 렌즈가 공기 중에 있을 때, 초점거리 f는 1/f ...2025.11.13
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홍익대_대학물리실험2_초점거리측정_보고서A+2025.01.151. 볼록 렌즈의 초점거리 측정 실험 1에서는 볼록 렌즈를 사용하여 초점거리를 실험적으로 측정하였다. 먼 거리에 있는 물체의 상을 스크린에 맺히게 하여 렌즈와 스크린 사이의 거리를 측정하여 초점거리의 근사값을 구하였다. 또한 물체와 렌즈, 렌즈와 스크린 사이의 거리를 측정하여 초점거리의 다른 근사값을 구하였다. 이 과정을 3회 반복하여 측정하였고, 두 번째 볼록 렌즈를 사용하여 동일한 실험을 진행하였다. 2. 오목 렌즈의 초점거리 측정 실험 2에서는 오목 렌즈의 초점거리를 측정하였다. 볼록 렌즈를 사용하여 스크린에 선명한 상을 맺히...2025.01.15
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초점 거리 측정(얇은 렌즈)(약식보고서)2025.04.281. 볼록 렌즈 실험 볼록 렌즈 실험에서는 물체가 스크린까지의 거리(D), 물체와 렌즈 사이의 거리(u와 u'), 렌즈와 상까지의 거리(v와 v'), 물체의 크기(h)와 상의 크기(h'), 축소 상의 크기(h'')을 각각 측정하고 이를 이용하여 d(= v' - u), m(= h'/h)(렌즈에 의해 형성된 상의 배율), f(확대상을 이용한 초점 거리)/f'(축소상을 이용한 초점 거리)/f''(D와 d를 이용한 초점거리)를 계산한다. 2. 오목 렌즈 실험 오목렌즈 실험에서는 오목렌즈 자체는 빛을 발산시켜 실상을 만들 수 없기 때문에 볼...2025.04.28
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