뉴턴링

소개

뉴턴링

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장비
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 실험 분석
7. 실험 분석

본문내용

1. 실험 목적
수은램프 광원과 뉴턴링 렌즈로 뉴턴링을 만들고 렌즈 구면의 곡률 반경을 구한다. 이 실험은 박막에 의한 빛의 간섭무늬의 하나로 뉴턴링 또는 뉴턴환이라고도 한다. 평면유리위에 곡률반지름이큰 평볼록렌즈의 볼록면을 대고 위쪽에서 거의 수직으로 빛을 조사하여 반사광 또는 투과광을 관측하면 접촉점을 중심으로 여러 개의 동심원 무늬가 나타난다.
2. 실험 이론
뉴턴링 실험은 간섭을 이용한 실험이다. 볼록렌즈와 평면유리사이에 끼어있는 공기 막으로부터 반사되는 빛에 의해 생기는 간섭무늬를 뉴턴링이라고 부르는데, 그 렌즈에 파장이 인 빛을 수직으로 입사 시킨다. 이 때 렌즈의 구면에 반사한 빛과 유리판의 표면에서 반사한 빛이 서로 간섭을 일으켜 둥근 간섭무늬가 나타난다.
이 간섭무늬는 하나의 빛이 둘로 나누어져서 서로 다른 경로로 진행하다가 다시 만남으로서 생성되는데, 경로차와 빛의 파장과의 관계나 반사시 자유단반사인지 또는 고정단 반사에 따라 달라진다. 이 실험에서는 보강간섭과 상쇄간섭으로 인해 뉴턴링이 생성되는 것이다.
①위의 그림은 이번 실험에서의 평면렌즈와 볼록렌즈를 통해 지나는 보강간섭그림인데, 경로차(△)가 2d 이고 (λ/2) × 2n과 같다고 할 수 있다. 여기서 n 은 무늬의 차수이고 당연히 정수배로 커진다. 입사된 빛이 반사되면서 입사했던 경로랑 똑같이 움직임으로서 실제로 amplitude가 두 배가 됨을 보게 되는 것이다.
②위의 그림은 이번 실험에서의 평면렌즈와 볼록렌즈를 통해 지나는 상쇄간섭그림인데, 경로차(△)가 2d 이고 (λ/2) × (2n + 1) 와 같다고 할 수 있다. 입사된 빛이 반사되면서 입사했던 경로랑 뒤집혀서 반대로 움직임으로서 실제로 amplitude가 없이 0가 되어버린다.

참고자료

· 없음