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목차

Ⅰ. 개요

Ⅱ. 빛의 정의

Ⅲ. 빛의 굴절

Ⅳ. 빛의 파동

Ⅴ. 빛의 분산

Ⅵ. 빛과 렌즈

Ⅶ. 빛과 레이저
1. 원리
2. 특성
3. 응용분야

Ⅷ. 빛과 수차

참고문헌

본문내용

Ⅰ. 개요

빛은 일상생활에서 보여주는 몇 가지의 성질로부터 그 본질이 파동 혹은 입자라는 상반된 주장이 제기되었다. 빛의 본질이 파동이라고 주장하는 것을 보여주는 몇 가지 근거가 있는데 그것이 간섭, 회절현상 등이다. 간섭 현상을 입증하는 대표적인 실험이 ‘영의 실험’이다.
반면 빛은 입자성을 띈다는 주장의 대표적인 실험이 광전효과이다. 이 현상은 빛이 금속 표면에 입사할 때 마치 당구공과 같이 금속에 있는 다른 입자인 전자를 두들겨 떼어 내는 것으로 아인슈타인에 의해 설명되었다. 만약 빛이 순수한 파동이라면 진동수에 관계없이 광전효과가 일어나야 하는데 이 실험결과에서는 어떤 진동수 이하의 빛은 아무리 강하게 쪼여주어도 광전효과가 일어나지 않았다는 것이다. 이 실험은 빛의 본성을 입자로 생각할 수 있게 하는 실험적 근거가 되었다. 이러한 근거로 인해 빛을 입자라고 부를 수 있게 되었으며 아인슈타인은 상대성 이론이 아니라 이 광전효과를 제대로 해석한 업적으로 노벨상을 수상하게 된다. 또 빛의 입자성을 뒷받침해주는 것이 X-선과 전자를 충돌시켜 실험한 xompton효과를 들 수 있다. 병원에서 사용하는 X선은 광전효과의 역 과정에 의해 발생하는 것이다.

<중 략>

대신에 원판모양의 상이 생긴다. 이런 종류의 수차를 구면 수차라고 한다. 얇은 렌즈에 의하여 생기는 구면수차에서 가장 적은 수차의 영향을 받을 수 있는 범위는 광선의 수렴이 이루어지는 과정에서 빛다발(light bundle)의 단면이 가장 적은 곳(최소 혼돈원)에서 screen을 세우면 비교적 수차가 적은 상을 얻을 수 있다. 이러한 수차는 렌즈나 거울에 있는 결함 때문이 아니라, 구면에 굴절 및 반사법칙을 적용시킨 결과 생긴다. 구면수차는 렌즈의 가장자리 부분을 가려서, 최소혼돈원의 직경을 줄이면 줄어들지만 동시에 상으로 오는 빛의 양이 줄어든다.
수차의 원인 중에 이제까지 기하광학적 상의 작도법에서 우리는 거의 모든 광선들을 축에 광원이 존재하여 방사된 근축광선이라고 생각하여 sinθ=θ라는 가정을 만들어 빛의 굴절과 반사에 대한 일반적인 식을 유도하여 적용하였다.

참고 자료

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원창국 - 빛의 종분산에 관한 연구, 안동대학교, 2005
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홍경희 - 빛의 과학과 기술, 교육과학사, 2012
황재홍 - 빛과 레이저의 역사와 광생물학과 광물리의 기본원리, 치과계사, 2008