1. 실험목적- 렌즈의 초점 측정, 렌즈의 조합, 구면수차, 그리고 색수차에 대한 기초 실험을 통해서 굴절현상을 이용한 광학 소자인 렌즈에서 나타나는 다양한 현상을 이해한다. 2. 실험이론# 렌즈의 법칙을 직접 이용하여 볼록렌즈의 초점거리 측정 렌즈의 상맺음 공식은 다음과 같다. <중 략>6. 결론 및 검토이번 실험에서는 여러 가지 광학수차 측정을 위한 렌즈의 초점 측정, 렌즈의 조합, 구면수차, 그리고 색수차에 대한 기초 실험을 통해서 굴절 현상을 이용한 광학 소자인 렌즈에서 나타나는 다양한 현상을 이해하는 실험이었다. 실험 1과 2에서는 각각 볼록렌즈와 오목렌즈의 배율을 주어진 식에 따라 계산하고 그것을 이론값과 비교해보았다. 상대오차는 10% 이내로 났으며 오차가 난 원인은 눈대중으로 잰다는 점 , 렌즈와 상으로 퍼져나가는 빛이 완전이 평행하지 않다는 점, 실험을 측정하는 장소가 완전히 수평이 아니라는 점 등이 있다. 특히 Auto-collimation법을 이용할 때도 정확한 상의 크기를 측정하는 게 아니라 눈으로 측정하는 점이 있다.
1. 실험목적편광자와 λ/2, λ/4 위상지연판 등을 이용하여 여러 가지 편광상태를 만들어 보고, 이 과정을 통해서 편광의 개념과 위상지연판의 원리를 이해한다. 2. 실험이론1)2)(1) 빛은 Maswell 방정식을 따르는 전자기파이며, 따라서 전기장이 전파 방향에 대해 직각으로 진동하는 횡파이다. 아래 그림에서 왼쪽그림은 XY-평면에서 전기장이, XZ-평면에서 자기장이 x-방향으로 진행하는 것을 보여준다. 오른쪽 그림은 파가 진행하고 있는 것을 보여준다. 한쪽 방향으로 진행하는 빛의 자기장 성분은 전기장에 수직이고 그 크기는 단순 비례하기 때문에 전기장 벡터만 고려한다.<중 략>7. 질문 및 토의질문) 실험 4에서 Malus의 법칙 [투과광의 세기 I(θ)=입사광의 세기*cos2(θ)]이 확인되는가?표4 참조질문) 실험 (7)에서 빛이 λ/4 판을 통과한 후 원편광이 된 것을 어떻게 알 수 있나?λ/4위상 지연판을 45°회전 시켰을 때 원편광이 되는데 이는 진행하는 전자기파의 전기장이 최대나 최소일 때 자기장이 0 이고 자기장이 최대나 최소일 때 전기장인 0인 지점이 반복되므로 세기가 일정해 진다
1. 실험목적빛이 회절격자에 입사하면 파장에 따라 회절되는 각이 다르게 나타나는데 그 회절된 각을 측정하고, 그 각이 무엇을 의미하는지를 알아본다. 2. 실험이론가시광선은 300 nm~700 nm의 파장을 갖고 있고, 그 파장에 따라 우리는 색이 다른 것으로 받아들인다. 자연계나 실험실의 다양한 광원 중에는 태양에서 나오는 빛처럼 여러 종류의 파장이 연속적으로 섞여 있는 경우도 있고, 네온사인이나 레이저에서 나오는 영롱한 빛처럼 몇 개의 불연속적인 파장으로 구성되어 있는 빛도 있다. 이와 같이 파장에 따른 빛의 세기(intensity)의 분포를 스펙트럼(spectrum)이라고 한다. 스펙트럼을 측정하는 초보적인 방법은 프리즘으로 빛을 굴절시켜 보는 것이다. 유리의 굴절율이 파장에 따라 다르기 때문에 (분산)굴절된 빛은 색깔 별로 분리되는데 이 방법으로는 측정 정밀도(분해능이라 함)에 한계가 있다. 분해능을 높이기 위해서 회절격자(diffraction grating)를 이용하는데 이는 빛의 회절현상을 이용한 것이다.<중 략>6. 결론 및 검토이번 실험에서는 빛이 회절격자에 입사하면 파장에 따라 회절되는 각이 다르게 나타나는데 그 회절된 각을 측정하고, 그 각이 무엇을 의미하는지를 알아보는 실험이었다. 각각의 기체의 방전관에서 스펙트럼선이 관측 됐는데 특히 Neon의 방전관의 경우 Hydrogen이나 Helium 보다 더 많은 선이 관측 됐다. 이렇게 방전관에 따라 특정한 빛(스펙트럼)만이 나온다는 것은 각 방전관의 기체들 내의 전자의 에너지가 양자화 되어 있음을 의미한다. 즉 각 기체에서 빛을 방출하는 것은 각 기체 분자가 고압의 전압에 의해 나온 전자와 충돌하고 플라즈마 상태로 됐다가 다시 분자 상태로 가는 도중에 이 차이에 해당되는 빛이 나오고 특정한 파장을 갖는다. 원자 번호가 더 커짐에 따라 전자와 양성자 수가 늘어나므로 더 복잡한 스펙트럼이 나올 것이다.
Modulation(변조)변조(變調)는 정보를 저장, 전송하기 위해 전기적 신호로 변환하는 것을 말한다. 보다 정확히는 원하는 정보에 따라 반송파(carier) 신호의 진폭, 주파수, 위상 정보를 변경하여 변조된 신호를 얻는다. 신호를 전송하기 전에 변조하는 것은 여러가지 이유가 있다. 그 중에는 하나의 전송 매체를 여러 사용자가 공유하도록 하는 것과 (다중 접속), 신호의 특성을 전송 매체의 물리적인 특성에 맞추기 위해서 이다.진폭 변조(振幅變調, Amplitude Modulation; 간단히 AM)는 전자 통신, 그 중에서도 일반적으로 라디오 반송파를 통한 정보 송신에 쓰이는 기술이다. 진폭 변조는 송신될 신호의 세기를 보내려는 정보에 관하여 변화시킴으로써 작동한다. 이를태면, 신호의 세기를 달리함으로써 스피커로 재생될 소리나 텔레비전 화소의 명암을 나타낼 수 있다. 송신될 신호에 따라 반송파의 진폭을 변화시키는 방식인 진폭 변조는 구조가 간단하여 회로를 간단하게 할 수 있는 장점이 있기 때문에 초기 라디오 방송에 많이 사용되었다. 전력효율이 나쁘고 전파의 진폭이 주변의 영향을 받기 쉽기 때문에 전파의 전달 과정에서 잡음이 섞이고, 전체적으로 음질이 떨어지는 단점이 있다. 낮은 음질의 특성상 높은 주파수가 요구되지 않기 때문에 단파 및 중파 이하의 전파를 통해서 방송한다.
1. 실험목적- 빛이 공기 중으로부터 유리면에 입사될 때 유리면에 수평인 선편광과 수직인 선편광에 대해서 입사각에 따른 반사율을 측정하고 이를 통해 빛의 편광에 따라서 반사율을 달라짐을 이해한다. 그리고 Brewster 각의 원리를 이해한다. 2. 실험이론모드 (Mode)1)의 정의구조물 형태 및 매질 특성에 의존하며 특정 주파수에서 파동 에너지가 집중되는 현상-정상파 또는 진행파의 성질을 규격화/특성화시키는 형태(모드)공진 모드 : 공간적으로 한정된 영역에서 에너지의 집중 형태전파 모드 : 전송선로, 도파관, 광섬유 등에서 에너지의 전파 형태<중 략>6. 결론 및 검토이번 실험에서는 TE, TM 모드에 따른 빛의세기를 측정해 반사계수, 반사율 그리고 TM모드, 브루스터 각을 이용해 프리즘의 굴절률을 계산해 봤다. TE, TM모드에서 각각 입사광의 세기를 측정하고 입사각에 따른 반사계수와 반사율을 계산했는데, 반사계수의 경우 TE모드에서는 입사각이 커질수록 계속 커지고 부호는 음수였다. 반사율은 입사각이 커질수록 계속 커지는 것을 확인할 수 있었다.