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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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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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광전자공학실험2 변위 측정 간섭계2025.04.251. 변위 측정 간섭계 변위 측정 간섭계를 설명하기 위해서는 변위와 거리의 차이점을 이해해야 한다. 거리는 물체 간의 길이를 의미하지만, 변위는 물체의 위치 변화량을 의미한다. 변위 측정 간섭계에는 호모다인 간섭계와 헤테로다인 간섭계가 있다. 호모다인 간섭계는 단일 주파수 광원을 사용하며, 간섭 신호 획득 시 광강도에 의존하므로 배경광에 민감하다. 반면 헤테로다인 간섭계는 주파수가 다른 두 광원을 사용하여 맥놀이 신호를 분석함으로써 외부 환경에 덜 민감하고 방향성 판별이 가능하다. 2. 호모다인 간섭계 호모다인 간섭계는 마이켈슨 간...2025.04.25
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광학 지레에 의한 얇은 판의 두께 측정실험 보고서2025.01.181. 광학 지레 광학 지레는 기준면(평면)과 측정 대상(카드)에 거울 M을 걸쳐놓고 거울이 기울어지는 각도 의 상대적 변위를 광학적으로 측정하여 길이의 미세한 변화를 알아내는 장치입니다. 이것은 한 반사경에 일정한 방향의 빛을 투과시켰을 때 반사경이 만큼 회전하면서 반사 법칙에 의하여 광선은 2만큼 변하게 되는 것을 이용한 것입니다. 2. 얇은 판의 두께 측정 이 실험의 목적은 얇은 종이 등의 두께 또는 미세한 길이의 변화를 측정하는 것입니다. 광학 지레를 사용하여 기준면과 측정 대상 사이의 상대적 변위를 광학적으로 측정함으로써 얇...2025.01.18
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레이저 광의 간섭과 회절 실험 보고서2025.05.071. 단일 슬릿 회절 단일 슬릿에 의한 프라운호퍼 회절 현상을 설명하였습니다. 슬릿을 반으로 나누어 생각하면 경로차가 발생하여 간섭이 일어나고, 이에 따라 어두운 무늬가 나타나는 조건을 유도하였습니다. 또한 슬릿 폭과 회절 무늬 사이의 관계식을 제시하였습니다. 2. 이중 슬릿 회절 이중 슬릿에 의한 회절 현상을 설명하였습니다. 두 슬릿 사이의 간격이 증가할수록 간섭무늬 사이의 거리가 반비례하여 감소하는 것을 실험을 통해 확인하였습니다. 또한 두 슬릿의 폭이 다를 경우 회절 패턴의 변화를 관찰하였습니다. 3. 단일 슬릿과 이중 슬릿 ...2025.05.07
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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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(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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금오공과대학교 일반물리학실험 기초광학 예비보고서2025.05.041. 편광 실험을 통해 빛의 편광 현상을 이해하고, 브루스터 각에 대해 알아본다. 말뤼스의 법칙을 통해 편광자 사이의 각도에 따른 투과광의 세기 변화를 확인한다. 2. 반사 및 굴절 반사법칙과 굴절법칙을 이용하여 프리즘의 굴절률을 측정한다. 입사각에 따른 반사각과 굴절각의 변화를 관찰하고, 이를 통해 상대 굴절률을 구한다. 3. 내부전반사 밀한 매질에서 소한 매질로 빛이 진행할 때 나타나는 내부전반사 현상을 관찰한다. 임계각을 측정하여 두 매질의 굴절률 관계를 확인한다. 1. 편광 편광은 빛의 중요한 성질 중 하나로, 빛의 진동 방...2025.05.04
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마하젠더 간섭계(Mach-Zehnder interferometer)를 이용한 매질 두께 측정2025.04.251. 마하젠더 간섭계 마하젠더 간섭계는 2개의 거울과 2개의 광 분할기로 구성된 간섭계로, 매질의 두께, 굴절률 변화 등을 관찰할 수 있다. 실험에서는 광학 테이블에 레이저, 광 분할기, 거울을 설치하고 렌즈를 사용하여 빛을 확대시켜 간섭무늬를 만들었다. 측정하고자 하는 매질(BK7)을 렌즈 마운트에 고정하고 로테이션 스테이지를 이용해 거울의 각도를 변화시키며 간섭무늬 개수를 관찰하였다. 2. 간섭무늬 관찰 실험에서는 거울의 회전 각도에 따른 간섭무늬 변화를 관찰하였다. 로테이션 스테이지를 ±10°까지 천천히 돌리면서 간섭무늬 개수...2025.04.25
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슬릿을 이용한 빛의 간섭과 회절 실험2025.05.041. 빛의 간섭 레이저 광의 성질을 이용하여 단일 및 이중 슬릿에 의한 Fraunhofer 회절무늬로부터 빛의 성질인 간섭과 회절을 이해하고, 슬릿을 폭과 간격을 측정한다. 파동의 파장과 비교될만한 크기의 장애물이나 구멍을 파동이 만나게 될 때 회절현상이 생기며, 이는 장애물의 위치에서 파동을 세분화하여 무한개의 파원을 만들고 이들이 진행하면서 서로 간섭하면서 발생한다. 2. 단일 슬릿 회절 평면파인 레이저 광이 하나의 슬릿에 수직으로 입사하면 슬릿이 장애물이 되어 회절현상이 발생한다. 슬릿을 반으로 나누어 생각하면 경로차에 의해 ...2025.05.04
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