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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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빛의 간섭에 대해서2025.01.091. 스넬의 법칙 스넬의 법칙은 빛의 반사와 굴절을 설명하는 기본 원리이다. 빛이 한 매질에서 다른 매질로 진행할 때 속력이 변하게 되는데, 이때 입사각과 굴절각의 관계를 나타내는 것이 스넬의 법칙이다. 이를 통해 굴절률의 물리적 의미를 이해할 수 있으며, 파동의 현재 위치를 알면 미래의 위치와 물리량을 예측할 수 있다는 장점이 있다. 2. 파장과 굴절률 빛이 한 매질에서 다른 매질로 진행할 때 속력이 변하게 되는데, 이에 따라 파장도 변하게 된다. 매질 내에서의 빛의 파장은 진공에서의 파장과 반비례 관계에 있으며, 진동수는 매질에...2025.01.09
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흡광도 분석 실험결과보고서2025.05.161. 흡광광도 측정법 흡광광도 측정법의 개념 및 원리를 이해하고 흡광광도 측정에 사용되는 분광광도계의 작동원리 및 사용법을 이해하여 발색용액의 최대흡수하장을 결정한다. 흡광광도 측정법은 Lambert 법칙과 Beer의 법칙에 근거하며, 이를 통해 용액의 농도와 흡광도의 관계를 나타낼 수 있다. 2. Lambert 법칙 Lambert 법칙은 빛이 어떤 물체를 투과할 때 빛의 반사, 회절, 굴절 등의 현상으로 인해 빛의 세기가 작아지는 것을 나타낸 법칙이다. 투과 전과 후의 빛의 세기 비에 자연로그를 취하면 이는 물체의 두께에 비례한다...2025.05.16
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빛의 간섭2025.01.101. 스넬의 법칙 스넬의 법칙은 빛의 파동이론을 처음으로 제안한 네덜란드 물리학자 Christian Huygens에 의해 발견되었다. Huygens의 제안은 후에 Maxwell의 전자기파 이론만큼 포괄적이지는 않지만, 수학적으로 단순하기 때문에 많이 이용된다. Huygens 이론의 장점은 반사법칙과 굴절법칙을 파동으로 설명할 수 있고, 굴절률에 물리적 의미를 부여할 수 있으며, 파동의 현재 위치를 알면 기하학적 원리에 의해 일정한 시간 후에 파동의 위치 및 각종 물리량을 알 수 있다는 것이다. 2. 파장과 굴절률 빛이 한 매질에서 ...2025.01.10
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(A+) 광학실험 실험보고서 - 빛의속도2025.01.111. 빛의 속도 실험을 통해 공기 중과 매질 내에서 빛의 속도를 측정하였다. 공기 중에서 측정한 빛의 속도는 평균 2.749E+08 m/s로 이론값 2.998E+08 m/s와 약 -8.3%의 오차를 보였다. 매질 내에서의 빛의 속도는 레진의 경우 평균 1.915E+08 m/s, 물의 경우 평균 2.244E+08 m/s로 공기 중에 비해 각각 약 36.4%, 25.2% 느리게 나타났다. 매질의 굴절률은 레진 1.572, 물 1.336으로 이론값과 근사하였다. 2. 빛의 진행과 위상차 실험에서는 광원에서 방출된 빛과 검출기에서 수신된 ...2025.01.11
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뉴턴 링을 이용한 단색광 파장 측정 실험2025.11.141. 뉴턴 링의 원리 및 구조 뉴턴 링은 평면 유리판 위에 곡률반경이 큰 볼록렌즈를 올려놓아 렌즈의 곡면과 유리면 사이에 얇은 공기층을 형성한 장치이다. 이 구조에서 렌즈의 구면에서 반사한 빛과 유리판의 표면에서 반사한 빛이 서로 간섭을 일으켜 위에서 보면 둥근 간섭무늬가 나타난다. 어두운 링의 반경 r과 공기층의 두께 d, 곡률반경 R 사이에는 r²≈2dR의 관계가 성립한다. 2. 광의 간섭 현상 같은 진동수와 위상을 가진 두 광선이 서로 다른 경로를 지나 중첩되면 간섭 현상이 일어난다. 뉴턴 링에서는 렌즈 아래면에서 반사된 광선...2025.11.14
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빛의 반사와 굴절법칙2025.05.011. 반사의 법칙과 굴절의 법칙 빛이 두 매질(매질 (1), 매질(2))을 분리하는 평면 표면에 도달하게 되면 일부는 매질 (1)로 되돌아가는 반사가 일어나고, 나머지는 매질 (2)로 들어가는 굴절이 일어난다. 반사의 경우 입사각과 반사각이 동일하며, 굴절의 경우 스넬의 법칙을 따른다. 2. 전반사와 임계각 광선이 밀한 매질에서 소한 매질로 입사될 때, 입사각이 점점 증가하다가 임계각에 도달하면 굴절 광선이 표면에 따라 진행하게 되고, 임계각보다 큰 입사각에서는 전반사가 일어난다. 임계각은 스넬의 법칙을 이용하여 계산할 수 있다. ...2025.05.01
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빛의 간섭과 회절2025.01.061. 위상차 굴절률이 서로 다른 매질을 파동이 통과하면 두 파동 사이의 위상차가 달라진다. 이때 나타나는 위상차는 간섭의 주요 원인이 된다. 빛이 굴절률이 다른 두 매질을 통과할 때 두 매질 안에서 파장이 다르므로 두 파동의 위상은 일치하지 않는다. 밝은 무늬(극대점)의 경우 경로차가 0이거나 파장의 정수배 값을 갖고, 어두운 무늬(극소점)의 경우 경로차가 반 파장의 홀수배 값을 갖는다. 2. 빛의 회절과 영의 간섭실험 회절이란 파동이 장애물의 틈을 통과할 때, 파동이 퍼지며 진행하는 현상을 말한다. Young의 이중슬릿 간섭실험에...2025.01.06
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자외선-가시광선 분광기 사용실험 예비보고서2025.11.161. 자외선-가시광선 분광법 자외선-가시광선 분광법(UV-Vis spectroscopy)은 자외선 파장을 이용하여 화합물의 농도를 측정하는 분석 방법입니다. 분광기는 물질이 어떤 파장의 빛을 흡수하는지 측정하는 기기로, 착색물질의 농도를 정확하고 빠르게 측정하며 물질 검출에 널리 사용됩니다. 자외선과 가시광선 영역의 파장을 사용하여 물질의 성질을 이해하고 정량 분석하는 가장 기본적인 기기입니다. 2. Beer-Lambert 법칙 Beer-Lambert 법칙은 빛이 매질에 흡수될 때 입사 전후의 빛의 강도 관계를 나타내는 법칙입니다....2025.11.16
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활성탄을 이용한 염료 흡착속도 결정 실험2025.11.171. 흡착(Adsorption) 기체 또는 용질분자가 고체 표면에 결합하는 과정으로, 액체나 기체의 이온, 원자, 분자들이 고체 표면에 얇은 막 형태로 확산하여 결합되는 현상입니다. 물리흡착은 분자간 약한 힘(Van der Waals)에 의해 다분자층 흡착이 일어나며 흡착속도가 빠르고 가역반응입니다. 화학흡착은 강한 화학결합에 의해 단분자층에서만 흡착이 발생하며 흡착속도가 느리고 비가역적입니다. 2. Lambert-Beer 법칙 단색광이 투명한 매질을 통과할 때 흡광도는 흡수물질의 두께와 농도에 비례한다는 법칙입니다. Lambert...2025.11.17
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