일반물리학 실험 - 전반사 및 초점거리
일반물리학 실험 - 전반사 및 초점거리
1. 제목 : 전반사 및 초점거리
2. 목적 : 렌즈의 초점거리를 결정하고 렌즈에 의한 상의 배율을 측정한다.
거울반사를 이용하여 입사각과 반사각을 구함으로써 반사의 법칙을 이해하고 빛의 굴절실험을 통해 굴절률을 측정해 봄으로써 굴절의 법 칙을 확인 한다.
3. 이론 : 1, 초점거리
a를 물체와 렌즈 간의 거리, b를 렌즈와 상까지의 거리, f를 렌즈의 초점거리라고 하면 페르마의 원리에 의해 물체와 렌즈에 의해 맺혀진 상의 위치는 다음과 같이 구면렌즈의 방정식으로 주어지게 된다.
b가 양수이면 상은 실상이 되고 스크린에 상이 맺힌다. b가 음수이면 상은 허상이고, 렌즈를 통과한 빛은 발산하게 되며 눈으로 이 빛을 보았을 대 렌즈의 뒤쪽에 있는 상을 볼 수 있다. 광축과 평행한 광선이 렌즈를 통과하여 광축과 한 점에서 만날 때 이 점을 주초점이라 하고, 렌즈의 중심으로부터 주초점까지의 거리를 초점거리 f라고 한다. 볼록렌즈의 초점거리는 양수이고, 오목렌즈는 음의 값을 가진다.
렌즈의 배율은 물체의 크기 A와 스크린에 형성된 상의 크기 B의 비로 정의되며 이것은 기하학적으로 렌즈로부터 물체까지의 거리 a와 렌즈로부터 상까지의 거리 b의 비와 같다. 즉 다음과 같이 배율을 표현할 수 있는 것이다.
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2. 목적 : 렌즈의 초점거리를 결정하고 렌즈에 의한 상의 배율을 측정한다.
거울반사를 이용하여 입사각과 반사각을 구함으로써 반사의 법칙을 이해하고 빛의 굴절실험을 통해 굴절률을 측정해 봄으로써 굴절의 법 칙을 확인 한다.
3. 이론 : 1, 초점거리
a를 물체와 렌즈 간의 거리, b를 렌즈와 상까지의 거리, f를 렌즈의 초점거리라고 하면 페르마의 원리에 의해 물체와 렌즈에 의해 맺혀진 상의 위치는 다음과 같이 구면렌즈의 방정식으로 주어지게 된다.
b가 양수이면 상은 실상이 되고 스크린에 상이 맺힌다. b가 음수이면 상은 허상이고, 렌즈를 통과한 빛은 발산하게 되며 눈으로 이 빛을 보았을 대 렌즈의 뒤쪽에 있는 상을 볼 수 있다. 광축과 평행한 광선이 렌즈를 통과하여 광축과 한 점에서 만날 때 이 점을 주초점이라 하고, 렌즈의 중심으로부터 주초점까지의 거리를 초점거리 f라고 한다. 볼록렌즈의 초점거리는 양수이고, 오목렌즈는 음의 값을 가진다.
렌즈의 배율은 물체의 크기 A와 스크린에 형성된 상의 크기 B의 비로 정의되며 이것은 기하학적으로 렌즈로부터 물체까지의 거리 a와 렌즈로부터 상까지의 거리 b의 비와 같다. 즉 다음과 같이 배율을 표현할 수 있는 것이다.
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