[자연과학](고급물리학 실험) 레이저를 이용한 빛의 굴절률 측정

소개

레이저를 이용한 빛의 굴절률 측정 의 실험 레포트 입니다.

목차

Ⅰ. Introduction
Ⅱ. Theory
• 빛의 굴절의 법칙
• Snell` Law
• 굴절률
• 여러 매질의 굴절률
• 굴절률과 빛의 속력
• 굴절률 유도공식
• 레이저 (Laser)
• 레이저의 역사
• 레이저(Laser)의 발진 원리
• 레이저(Laser)의 발진 조건
• 레이저(Laser)의 펌핑의 종류
• 마이켈슨 간섭계의 원리
• 레이저에 의한 간섭 무늬

Ⅲ. Experiment
Ⅳ. Result & Data
Ⅴ. Discussion & Conclusion

본문내용

LDVI에서 사용한 마이켈슨-몰리 간섭계를 이용하여 굴절률에 따라 달라지는 빛의 경로를 알아보는 실험을 한다. 두개의 거울 중 하나의 거울 앞에 압력을 변화 시킬 수 있는 관을 설치하여 기압을 점차 변화시키면서 간섭계의 스크린에 생기는 간섭무늬의 개수를 세어 굴절률을 계산하고 이로 인해 압력과 굴절률의 관계를 알아본다. 직진하는 빛은 서로 다른 경계면에서 다른 매질 속으로 진행 할 때 광선의 진로가 꺾이는데 이 현상을 빛의 굴절이라고 한다. 매질이 다르면 그 속에서 빛의 속도가 다르기 때문에 일어나는 현상이다. 다른 매질의 경계면에서 입사한 빛의 일부는 반사의 법칙에 따라 반사하고 나머지 빛은 굴절하여 진행한다. 굴절 정도는 스넬의 법칙에 의해 알 수 있다. 굴절률은 빛의 속도는 매질 속에서 진공 중의 속도보다 작은데 매질에서의 속도와 진공 중에서의 속도와의 비를 굴절률이라고 한다. 마이켈슨-몰리 간섭계의 원리를 이용하여 측정하게 되는데 원리는 확대된 광원에서 나온 광파가 광속분리기에서 두 부분으로 나눠지고 그중 하나는 수직방향으로 다른 하나는 수평방향으로 진행 한다. 이들은 거울에 의해 반사되어 다시 돌아온다. 반사파의 일부는 광속분리기를 통과하여 검출기 쪽으로 가고 또 다른 반사파의 일부도 광속분리기에 의해서 검출기 쪽으로 편향된다. 이들이 서로 합쳐질 때 간섭무늬가 관찰될 수 있다. 빛의 간섭은 파동의 중첩 원리에 의해서 두개 이상의 다른 공간상에서 서로 겹쳐져서 에너지가 균일하게 분포되지 않고 어느 점에서는 극대 되고 다른 점에서는 극소 되는 현상을 말한다. 간섭조건에 의해 보강 간섭과 상쇄 간섭을 일으킨다. 실험을 통해 압력과 파의 파장에 따른 변화를 알아본다.

참고자료

· Http://peak.new21.org/contents/optics/basic/contents/r1.htm
· Encyclopedia of physics McGraw_Hill
· Dictionary of physics McGraw_Hill
· http://www.3jeong.com/astro/data/doppler.html
· http://myhome.netsgo.com/chanuk/ib/general/doppler.html
· 현대물리학 - Arthur Beiser - 교보문고 출판부
· http://www.netiang/~KIFMS. co. kr/
· http://www.physics/~khunghee. ac. kr/