광섬유를 이용한 빛의 속도 측정 예비레포트

광섬유를 이용한 빛의 속도 측정 예비레포트

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본문 물리 실험 예비 보고서 실험 목적 광섬유를 이용하여 빛의 속도를 정밀하게 측정한다. 실험 이론 (1) 빛의 전반사 우리가 통신을 할 때 많이 쓰이는 광섬유는 어떠한 원리로 원하는 정보를 전달하고 있을까? 일반적으로 빛이 다른 매질을 지나가게 되면 굴절을 일으키게 된다. 그러나 두 매질의 종류와 빛의 입사각에 따라 빛이 굴절하지 않고 모두 반사하는 경우가 있다. 어떠한 경우에 이러한 일이 발생하는지 알아보도록 하자. 소한 매질에서 밀한 매질로 빛을 입사시킬 때 점차로 입사각을 증가시키면 특정한 각 이상이 되었을 때 빛이 전반사를 일으키게 된다. 이때의 각을 임계각이라 부른다. 임계각보타 큰 입사각으로 들어온 빛은 모두 반사된다. 반사된 빛은 이 때 일반적인 반사의 법칙에 따른다. 위 그림은 입사각을 바꾸어 갈 때 빛이 전반사를 일으키게 되는 것을 보여주고 있다. 광원 s에서 나온 빛이 다양한 입사각을 가지고 공기-유리의 경계면을 통과할 때 그림에서와 같이 a부터 d까지는 굴절을 하게 된다. 하지만 e를 지나게 될 때는 더 이상 굴절을 하지 않게 된다. f부터 g까지는 입사각이 임계각을 넘어서게 되므로 모두 전반사가 일어나게 됨을 알 수 있다. 그림 2에 실제 프리즘에서 입사각을 변화시키면서 빛이 전반사 하는 모습을 관찰할 수 있다. 다음의 사진을 보면 프리즘으로 입사하는 광선의 입사각에 따라 일부는 굴절하여 공기중으로 나아가고 일부는 전반사가 되어 나오게 됨을 알 수 있다. 임계각을 구하기 위하여 매질 1에서의 입사각으로, 매질 2에서의 굴절각을 90도로 가정하고 굴절의 법칙을 적용한다. 이때 다음과 같은 식을 생각할 수 있다. n_ 1 sin theta _ c =n _ 2 sin90 DEG 따라서 임계각은 다음과 같이 나타낼 수 있다. theta _ c =sin ^ -1 n _ 2 over n _ 1 유리-공기의 경우 상대 굴절률이 1.50이므로 대략 임계각이 42도임을 알 수 있다. (2) 광섬유 광섬유는 이런 전반사의 원리를 이용하여 정보를 전달하고 있다. 그림 3은 광섬유에 빛을 비추어 빛이 전반사를 하면서 전달되는 모습을 잘 보여준다. 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 전반사, 입사각, 매질, 광섬유, 임계각, 그림