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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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[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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[기하광학 실험 A+] 박막 굴절률 측정 및 반사방지막 설계 실험2025.01.191. Fresnel 방정식 Fresnel 방정식은 물질의 굴절률이 빛의 반사율에 미치는 영향을 설명하는 수학적 모델입니다. 이 방정식은 편광 모드, 입사각, 물질의 굴절률 등을 고려하여 반사율과 투과율을 계산할 수 있습니다. 2. 반사방지막 설계 반사방지막은 물질의 굴절률 차이로 인한 반사를 최소화하기 위해 설계됩니다. 실험에서는 450nm, 550nm, 650nm의 세 가지 파장에 대해 반사방지막을 설계하고 Fresnel 방정식을 이용하여 반사율을 계산합니다. 3. 박막 굴절률 측정 실험에서는 spectrophotometer를 사...2025.01.19
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광학실험 A+레포트_패러데이 효과 실험2025.01.131. 편광 편광은 전자기파에서 전기장 진동 방향이 회전하는 현상이다. 즉, 빛의 전기장 방향이 일정하게 고정되거나 규칙적으로 바뀌는 빛을 말한다. 전자기파(빛)은 전기장과 자기장이 진동하면서 전파된다. 진동하는 방향은 빛의 진행 방향에 수직이다. 전기장의 진동 방향이 일정하면 '선편광', 전기장의 진동 방향이 회전하면 '원형 편광'되었다고 한다. 진행하는 경로에 자기장이 있으면 부분적으로 편광될 수 있다. 2. 패러데이 효과 강한 자기장 내에 투명 물질을 넣었을 때 선편광이 편광면에서 회전하는 광회전성이 나타나는 현상이다. 물질의 ...2025.01.13
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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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광학실험2 굴절예비 전체 보고서2025.01.201. 스넬의 굴절법칙 실험 목적은 스넬의 법칙, 즉 굴절법칙을 증명하는 것입니다. 실험 과정에서는 회전판과 반 원통형 렌즈를 사용하여 입사각과 굴절각을 측정하고 기록합니다. 실험 결과를 통해 n sin θ = n' sin θ' 관계식을 확인할 수 있습니다. 2. 내부 전반사 실험 목적은 내부 전반사 현상을 관찰하는 것입니다. 실험 과정에서는 입사각을 서서히 증가시키면서 굴절각이 90도가 되는 임계각을 측정합니다. 임계각 이상에서는 투과하는 광이 없고 모두 반사되는 내부 전반사 현상을 관찰할 수 있습니다. 3. 평판의 굴절률 측정 실...2025.01.20
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(A+) 광학실험 실험보고서 - 편광2025.01.111. 편광 이번 실험에서는 편광의 개념과 위상지연판의 원리를 이해하고, 편광자와 위상지연판을 이용하여 다양한 편광 상태를 만들어 보았다. 실험 1에서는 Malus 법칙을 확인하였고, 실험 2와 3에서는 λ/2 및 λ/4 위상지연판을 통과한 빛의 편광 상태 변화를 관찰하였다. 실험 결과는 이론값과 잘 일치하였으며, 편광의 개념과 위상지연판의 원리를 이해할 수 있었다. 2. 복굴절 복굴절 현상은 빛이 구조적 이방성을 가지는 물질을 통과할 때 편광 성분이 분리되어 나오는 현상이다. 이러한 복굴절 특성을 이용하여 위상지연판을 제작할 수 있...2025.01.11
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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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공간주파수 필터링 실험2025.01.141. 공간 주파수 공간 주파수는 단위 길이당 패턴의 반복 횟수를 나타내는 수치입니다. 공간 주파수 정보는 Fourier Transform을 통해 얻을 수 있으며, 이를 이용하여 공간 주파수 필터링을 수행할 수 있습니다. 2. Fourier Transform Fourier Transform은 주기적인 시간 함수를 주파수 성분의 무한 합으로 표현하는 방법입니다. 이를 응용하여 비주기적인 함수의 주파수 정보를 얻을 수 있는 Fourier Integral이 개발되었습니다. 3. 공간 주파수 필터링 공간 주파수 필터링은 Fourier Pla...2025.01.14
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광학실험2 수차결과 전체 보고서2025.01.201. 구면 수차 구면수차(spherical aberration)는 한 점에서 나와 거울 또는 렌즈로 입사하는 여러 광선들이 반사되거나 굴절된 후에 한 점에 모이지 않고, 광축과 입사점의 거리, 즉 입사 높이에 따라 다른 위치에 초점을 맺어서 생기는 광학수차(optical aberration)이다. 실험 결과 수차판(Φ10)을 사용했을 때와 수차판(Φ30)을 사용했을 때의 초점의 위치가 다르다는 사실을 알 수 있었으며, 이를 통해 구면수차가 발생했다는 결론에 도달할 수 있었다. 구면수차를 줄이기 위해서는 비구면 렌즈의 제작, 볼록렌즈...2025.01.20
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