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기초광학실험2025.05.141. 말뤼스의 법칙 실험 결과 입사각이 240°(기준과 같은 각도)일 때 빛의 세기가 최대임을 알 수 있었고 수직에 가까울수록 최솟값을 갖는 것을 알 수 있다. 2. 프리즘의 굴절률 프리즘의 굴절률 실험에서 sin(θ1)/sin(θ2)의 값의 평균이 1.5가 나왔다. 이는 프리즘의 굴절률임을 알 수 있다. 3. 내부전반사각 임계각 실험에서 실험 결과는 45°가 나왔으며 이론값 계산으로 42.16°를 얻었다. 계산 후 오차를 구하였을 때 6.74%로 크지 않은 오차값이 나왔다. 1. 말뤼스의 법칙 말뤼스의 법칙은 인구 증가율이 식량 ...2025.05.14
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광학실험 A+레포트_빛의 간섭 및 회절실험2025.01.131. 빛의 간섭 빛의 간섭은 둘 이상의 파동이 서로 만났을 때 중첩의 원리에 의해 합쳐진 파의 진폭이 변하는 현상이다. 파장과 진폭이 일정한 파동의 경우에는 간섭이 잘 일어나 간섭 무늬를 뚜렷하게 관찰할 수 있다. 보강간섭은 두 파동이 중첩되면서 서로 증폭해 파동의 진폭을 더한 만큼 커지는 현상이고, 상쇄간섭은 두 파동이 중첩되면서 서로 소멸해 파동의 진폭을 뺀 만큼 작아지는 현상이다. 2. 빛의 회절 빛의 회절은 파동의 전파가 장애물 때문에 일부가 차단되었을 때 장애물의 그림자 부분까지도 파동이 전파되는 현상이다. 파장이 길수록,...2025.01.13
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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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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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[대학물리실험2] 초점 거리 측정(얇은 렌즈)2025.01.231. 얇은 렌즈의 초점 거리 측정 이 보고서에서는 얇은 렌즈의 초점 거리를 측정하는 실험을 수행했습니다. 렌즈의 초점 거리는 렌즈의 굴절력을 나타내는 중요한 특성이며, 이를 정확하게 측정하는 것은 광학 장치 설계에 필수적입니다. 실험에서는 렌즈와 물체 사이의 거리, 렌즈와 상 사이의 거리 등을 측정하여 렌즈의 초점 거리를 계산했습니다. 실험 결과와 이론값을 비교하여 오차 분석을 수행했으며, 실험 과정과 결과에 대해 자세히 설명하고 있습니다. 1. 얇은 렌즈의 초점 거리 측정 얇은 렌즈의 초점 거리 측정은 광학 분야에서 매우 중요한 ...2025.01.23
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편광 실험 결과 보고서2025.05.011. 편광 편광은 빛의 진동 방향이 일정한 상태를 말합니다. 이번 실험에서는 편광자와 검광자의 각도에 따른 빛의 세기 변화를 관찰하여 Malus의 법칙을 확인하였습니다. 실험 결과 그래프는 이론적 그래프와 잘 일치하였으며, 이를 통해 Malus의 법칙이 성립함을 알 수 있었습니다. 2. Malus 법칙 Malus의 법칙은 편광자와 검광자 사이의 각도에 따른 빛의 세기 변화를 설명하는 법칙입니다. 이 법칙에 따르면 편광자와 검광자 사이의 각도가 θ일 때 빛의 세기는 cos^2(θ)에 비례합니다. 이번 실험에서는 이 법칙을 실험적으로 ...2025.05.01
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거울과 상에 대해서2025.11.131. 상의 정의 상은 물체에 반사된 빛이 안구 뒤쪽의 망막에 맺히는 현상입니다. 거울을 볼 때 거울에 비친 자기 모습을 볼 수 있는데, 거울 뒤에는 아무것도 없으며 영상은 인식 속에만 존재합니다. 허상은 거울 뒷면에 있는 것처럼 보이지만 실제 존재하지 않는 상이고, 실상은 실제로 맺힌 상입니다. 2. 신기루 신기루는 허상을 대표하는 예로, 무더운 여름날 길 위에 있는 것처럼 보이지만 절대로 도달할 수 없는 물웅덩이입니다. 길을 향해 낮게 입사한 광선이 만든 허상으로, 지면의 높은 온도로 인해 공기의 밀도가 낮아지고 빛의 굴절률이 감...2025.11.13
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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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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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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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