실험결과 보고서 - 뉴턴링을 이용한 렌즈의 곡률 반경 측정
실험결과 보고서 - 뉴턴링을 이용한 렌즈의 곡률 반경 측정
뉴턴링을 이용한 렌즈의 곡률 반경 측정
Abstract
뉴턴링의 간섭무늬가 나타나는 원리를 빛의 파동성과 간섭현상으로 이해하고 실제 실험을 통해 링형 간섭무늬를 관측해 보았다. 또한 간섭무늬의 간격을 측정해 렌즈의 곡률 반경을 측정했다.
ⅠINTRODUCTION
뉴턴링은 평면 유리판과 곡률 반경이 큰 볼록렌즈 사이에서 빛의 간섭에 의해 생기는 고리형 간섭무늬를 의미하며, 이 현상은 1664년에 Robert Hooke(1653 – 1703)에 의해 처음 기술되었으나 만유인력의 법칙을 제안한 영국의 Isaac Newton(1642-1727)이 그 이후 처음으로 정밀하게 분석하여 그의 연구 업적을 기려 뉴턴링(newton ring)으로 명명되었다.
뉴턴링은 평면 유리판 위의 곡면 유리판에 빔분파기를 통해 들어온 빛을 관측해서 얻는 간섭무늬로 동심원이 원띠를 갖는 간섭 무늬를 발견할 수 있다. 단색광이 들어왔을 경우 해당 색의 간섭무늬를 발견할 수 있고 백색광이 들어올 경우에는 무지개 빛의 간섭무늬를 발견할 수 있다.
간섭무늬가 생기는 것은 아래의 그림으로 설명할 수 있다. 그림1에서와 같이 평면 유리판 위에 률반경이 R인 큰 평볼록렌즈를 올려 놓는다. 이 때 생기는 h만큼의 얇은 공기층에 의한 경로차로 반사된 빛과 간섭을 일으켜 간섭 무늬를 갖게 된다. 이 때 간섭무늬는 다음의 식을 만족한다.
밝은 무늬 :
어두운 무늬 :
그림 뉴런링 원리
여기서 차수 m은 m번째 무늬를 나타낸다. 이 식에 의해 입사된 빛의 파장과 간섭무늬의 반지름, 차수를 측정해 볼록렌즈의 곡률 반경을 구할 수 있다.
뉴턴링은 렌즈를 검사할 때 주로 사용되는 실험이다.
Ⅱ EXPERIMENT
1. 실험 장비
실험에서 사용한 실험 장비는 다음과 같다.
1) 뉴턴링 실험대
2) 광원(나트륨램프, 수은램프)
3) 광원 지지대
4) 단색용 필터
5) 수렴렌즈(광원 빛 수렴용 볼록렌즈)
6) 회절격자 분광기 및 백색광 램프
....
Abstract
뉴턴링의 간섭무늬가 나타나는 원리를 빛의 파동성과 간섭현상으로 이해하고 실제 실험을 통해 링형 간섭무늬를 관측해 보았다. 또한 간섭무늬의 간격을 측정해 렌즈의 곡률 반경을 측정했다.
ⅠINTRODUCTION
뉴턴링은 평면 유리판과 곡률 반경이 큰 볼록렌즈 사이에서 빛의 간섭에 의해 생기는 고리형 간섭무늬를 의미하며, 이 현상은 1664년에 Robert Hooke(1653 – 1703)에 의해 처음 기술되었으나 만유인력의 법칙을 제안한 영국의 Isaac Newton(1642-1727)이 그 이후 처음으로 정밀하게 분석하여 그의 연구 업적을 기려 뉴턴링(newton ring)으로 명명되었다.
뉴턴링은 평면 유리판 위의 곡면 유리판에 빔분파기를 통해 들어온 빛을 관측해서 얻는 간섭무늬로 동심원이 원띠를 갖는 간섭 무늬를 발견할 수 있다. 단색광이 들어왔을 경우 해당 색의 간섭무늬를 발견할 수 있고 백색광이 들어올 경우에는 무지개 빛의 간섭무늬를 발견할 수 있다.
간섭무늬가 생기는 것은 아래의 그림으로 설명할 수 있다. 그림1에서와 같이 평면 유리판 위에 률반경이 R인 큰 평볼록렌즈를 올려 놓는다. 이 때 생기는 h만큼의 얇은 공기층에 의한 경로차로 반사된 빛과 간섭을 일으켜 간섭 무늬를 갖게 된다. 이 때 간섭무늬는 다음의 식을 만족한다.
밝은 무늬 :
어두운 무늬 :
그림 뉴런링 원리
여기서 차수 m은 m번째 무늬를 나타낸다. 이 식에 의해 입사된 빛의 파장과 간섭무늬의 반지름, 차수를 측정해 볼록렌즈의 곡률 반경을 구할 수 있다.
뉴턴링은 렌즈를 검사할 때 주로 사용되는 실험이다.
Ⅱ EXPERIMENT
1. 실험 장비
실험에서 사용한 실험 장비는 다음과 같다.
1) 뉴턴링 실험대
2) 광원(나트륨램프, 수은램프)
3) 광원 지지대
4) 단색용 필터
5) 수렴렌즈(광원 빛 수렴용 볼록렌즈)
6) 회절격자 분광기 및 백색광 램프
....
-
[일반물리학 실험] 곡률반경 측정
[일반물리학 실험] 곡률반경 측정 1. 목적 단색광에 의하여 뉴턴의 원무늬를 만들고 구면의 곡률반경을 측정한다. 2. 실험 기구 Newton Ring 실험장치, 수은 또는 나트륨 램프 3. 기본 원리 그림 1과 같이 .. -
일반물리학 실험 - 길이 및 곡률반경 측정
일반물리학 실험 - 길이 및 곡률반경 측정 실험의 목적 구면계(spherometer)를 이용하여 렌즈의 곡률반경을 구한다. 버니어 캘리퍼스(vernier calliper)와 마이크로미터(micrometer)의 사용법을 알아보고 그 .. -
실험보고서 - 뉴턴의 원무늬
뉴턴의 원무늬 1. 연구 목적 Na lamp의 단색광으로 뉴턴 원무늬를 만들고 렌즈의 곡률 반지름을 측정한다. 2. 이론 평면 유리판 위에 곡률반경(R)이 큰 평볼록렌즈를 올려 놓으면 렌즈의 곡면과 평면 유리면 사.. -
실험보고서 - 길이와 곡률반경 측정
실험 목적 버니어 캘리퍼, 마이크로 미터, 구면계의 사용법과 측정원리를 배우고 물체의 길이, 원통의 내경과 외경, 얇은 판의 두께. 렌즈의 곡률 반경 등을 측정한다. 그리고 이러한 측정과정에서 오차가 결과에.. -
물리실험 - 구면의 곡률반경 측정
물리실험 - 구면의 곡률반경 측정 1.목적 단색광에 의하여 뉴턴의 원무늬를 만들고 구면의 곡률반경을 측정한다. 2. 기본원리 그림 1과 같이 평면 유리판 위에 곡률반경(R)이 큰 평볼록렌즈를 올려 놓으면 렌즈.. -
물리실험보고서 - 길이의 측정과 구면의 곡률 반지름 측정
길이의 측정과 구면의 곡률 반지름 측정 1. 목 적 : 길이 측정에 이용되는 여러 가지 기구의 원리를 이해하고 사용법을 익혀 문제의 길이, 구의 지름, 원통의 안지름(내경), 바깥지름(외경), 홈의 깊이 등을 측정.. -
일반물리학 - 구면의 곡률반경 측정
일반물리학 - 구면의 곡률반경 측정 1.목적 단색광에 의하여 뉴턴의 원무늬를 만들고 구면의 곡률반경을 측정한다. 2. 기본원리 그림 1과 같이 평면 유리판 위에 곡률반경(R)이 큰 평볼록렌즈를 올려 놓으면 렌.. -
일반 물리학 실험 - 길이와 곡률반경 측정
일반 물리학 실험 - 길이와 곡률반경 측정 1. 실험 목적 버니어캘리퍼, 마이크로미터, 구면계의 사용법과 측정원리를 배우고 물체의 길이, 원통의 내경과 외경, 얇은 판의 두께, 렌즈의 곡률반경 등을 측정한다... -
일반물리학 실험 - 길이 및 곡률반경 측정 결과 보고서
길이 및 곡률반경 측정 길이 및 곡률반경 측정 1.실험 결과 먼저, 오차는 측정값의 표준편자를 표본의 제곱근으로 나눈 값인 표준오차를 이용하였다. 표준오차= /√n (1) 버니어캘리퍼스 .... -
물리 결과 보고서 - 길이 및 곡률반경 측정
길이 및 곡률반경 측정 요 약 길이 및 곡률반경 측정은 버니어 캘리퍼, 마이크로미터, 구면계를 이용하여 작은 물체의 내경, 외경, 깊이, 두께, 곡률반경 등의 길이를 정확하게 측정하는 것이다. 우리는 그중에서..
