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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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이중슬릿의 간섭을 이용한 레이저의 파장 측정2025.01.141. 이중슬릿 간섭 이번 실험은 이중슬릿을 이용하여 빛의 간섭과 회절현상을 관찰하고 레이저의 파장을 측정하여 빛의 파동 성질을 이해하는 것이 목적이다. 슬릿 간격과 폭이 간섭무늬 형성에 미치는 영향을 정량적으로 관찰하였고, 무늬사이의 거리, 스크린과의 거리, 무늬의 차수를 적절하게 설정하여 사용한 레이저의 파장을 구할 수 있었다. 2. 빛의 간섭 및 회절 이중슬릿을 통과한 빛은 회절되어 간섭무늬를 형성한다. 슬릿 간격이 좁을수록 두 광파가 이루는 각도가 커져 무늬사이의 간격이 좁아지며, 슬릿 폭이 넓을수록 빛의 회절이 약해져 중앙무...2025.01.14
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광학실험 실험보고서 - 프레넬 반사2025.01.111. 프레넬 반사 이번 실험의 목적은 빛이 공기 중으로부터 유리면에 입사될 때, TM mode와 TE mode에 대해 입사각에 따른 반사율의 변화를 측정하여 프레넬 방정식과 브루스터 각에 대해 이해하는 것이었습니다. 실험 결과 TE mode와 TM mode 모두 이차함수 형태로 나타났으며, TM mode의 경우 반사율이 감소하기 시작하여 56도 지점에서 최소를 보인 후, 다시 증가하는 것으로 브루스터 각이 이론값인 56.31도 부근에서 형성됨을 확인할 수 있었습니다. 또한, 측정된 브루스터 각을 통해 구한 프리즘의 굴절률은 1.48...2025.01.11
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(A+) 광학실험 실험보고서 - 편광2025.01.111. 편광 이번 실험에서는 편광의 개념과 위상지연판의 원리를 이해하고, 편광자와 위상지연판을 이용하여 다양한 편광 상태를 만들어 보았다. 실험 1에서는 Malus 법칙을 확인하였고, 실험 2와 3에서는 λ/2 및 λ/4 위상지연판을 통과한 빛의 편광 상태 변화를 관찰하였다. 실험 결과는 이론값과 잘 일치하였으며, 편광의 개념과 위상지연판의 원리를 이해할 수 있었다. 2. 복굴절 복굴절 현상은 빛이 구조적 이방성을 가지는 물질을 통과할 때 편광 성분이 분리되어 나오는 현상이다. 이러한 복굴절 특성을 이용하여 위상지연판을 제작할 수 있...2025.01.11
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마이켈슨 간섭계를 이용한 광학실험2025.01.111. 마이켈슨 간섭계 마이켈슨 간섭계는 1887년 Albert Michelson이 발명한 빛의 간섭무늬를 확인하는 장치입니다. 이 장치를 이용하여 마이켈슨과 몰리는 에테르의 존재를 증명하는 실험을 수행하였지만, 에테르가 존재하지 않음을 확인하였습니다. 이는 아인슈타인의 특수 상대성 이론 제창의 기반이 되었습니다. 마이켈슨 간섭계에서는 광경로차와 위상차를 이용하여 빛의 파장, 결맞음 길이, 물체의 두께와 굴절률을 측정할 수 있습니다. 2. 광경로차와 위상차 마이켈슨 간섭계에서 경로 1과 경로 2의 빛은 광경로차와 위상차를 가지게 됩니...2025.01.11
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광학실험 실험보고서 - 간섭과 회절2025.01.111. 단일 슬릿 회절 단일 슬릿에 레이저광을 비추면 스크린 위에 회절무늬가 생기는데, 이는 파동이 장애물에 의해 변형되는 파동의 특징적 현상이다. 슬릿 폭이 파장에 가까워질수록 회절 현상이 더욱 뚜렷하게 나타난다. 스크린 위의 임의의 점에서 두 광선의 광로차가 반파장이 되면 소멸 간섭으로 어두운 무늬가 나타난다. 2. 이중 슬릿 간섭 이중 슬릿에 레이저광을 비추면 슬릿 S1과 S2에서 나오는 두 광선이 스크린 위의 P점에서 중첩되어 간섭이 일어난다. 광로차가 파장의 정수 배 또는 반정수 배일 때 보강 또는 소멸 간섭이 일어나 간섭무...2025.01.11
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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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(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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공간주파수 필터링 실험2025.01.141. 공간 주파수 공간 주파수는 단위 길이당 패턴의 반복 횟수를 나타내는 수치입니다. 공간 주파수 정보는 Fourier Transform을 통해 얻을 수 있으며, 이를 이용하여 공간 주파수 필터링을 수행할 수 있습니다. 2. Fourier Transform Fourier Transform은 주기적인 시간 함수를 주파수 성분의 무한 합으로 표현하는 방법입니다. 이를 응용하여 비주기적인 함수의 주파수 정보를 얻을 수 있는 Fourier Integral이 개발되었습니다. 3. 공간 주파수 필터링 공간 주파수 필터링은 Fourier Pla...2025.01.14
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A+ 졸업생의 굴절률 측정 실험 결과 레포트2025.01.141. 굴절률 측정 이 실험에서는 Abbe 굴절계를 이용하여 메탄올 농도에 따른 굴절률을 측정하였습니다. 실험 결과, 메탄올 농도가 0%에서 60%까지는 농도가 증가할수록 굴절률이 증가하는 경향을 보였지만, 60% 이상에서는 오히려 굴절률이 감소하는 것으로 나타났습니다. 이는 농도에 따른 밀도 변화로 인한 것으로 분석되었습니다. 또한 실험 과정에서 Abbe 굴절계 사용 방법의 숙련도 부족으로 인한 오차 발생 가능성도 제기되었습니다. 2. 아베 굴절계의 원리 아베 굴절계는 두 개의 직각 프리즘 사이에 액체 시료를 놓고 임계각에 상당하는...2025.01.14
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