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일반물리학실험, 물 속의 물고기를 찾아라

저작시기 2008.09 |등록일 2012.05.09 한글파일한컴오피스 (hwp) | 7페이지 | 가격 1,000원

소개글

1. 목적

실험1
1) 빛이 매질의 경계면에서 굴절하는 현상을 관찰하고 스넬의 법칙을 확인할 수 있다.
2) 빛의 입사각과 굴절각의 관계를 조사하여 물질의 굴절률을 구할 수 있다.

실험2
1) 물 속의 물체(물고기, 동전)가 빛의 굴절 현상에 의하여 실제 물체보다 위치와 크기가 다르게 관측이 될 수 있다. 허상의 위치와 크기를 정성적으로, 정량적으로 구해보자.

목차

1. 목적
실험1
실험2

2. 이론적배경
빛의 굴절
광선 역진의 원리
겉보기 깊이 구하기
매질 속에서와 밖에서의 상의 변화

3.실험과정

4.실험결과 및 분석

5. 결론 및 느낀점

본문내용

2. 이론적 배경
1) 빛의 굴절
빛은 호이겐스의 원리에 의하여 두 매질의 경계 방향에서 빛의 이동속도가 달라지기 때문에 진행 방향이 바뀌게 되며, 이를 굴절이라고 한다. 굴절이 일어날 때 매질에 따라서 파장과 이동속도는 변하지만 위상이나 주파수는 변하지 않는다.
로 표현된다.
sinα/sinβ=n2/n1을 이용해서 매질의 굴절률 n2를 구할 수 있다.
2) 광선 역진의 원리
빛의 경로의 한 지점에서 빛을 역행시키면 지나온 경로를 그대로 역진한다는 기하광학의 원리.
3) 겉보기 깊이 구하기
실제 깊이가 아닌 굴절된 상까지의 깊이를 겉보기 깊이라고 한다. 그림에서 스넬의 법칙(굴절의 법칙)에 의해 n1 sin i =  n2 sin r 이 된다.
* n1은 공기의 굴절률(=1)
* n2는 물의 굴절률(n)* sin i = AB/P`B , sin r = AB/PB 가 된다.  
스넬의 법칙에 대입하면, 1×AB/P`B = n×AB/PB 가 된다.
따라서 n = (AB/P`B)/(AB/PB) = PB/P`B
그런데 점B가 점A에 접근하게 되면 근사적으로 P`A≒, PA,  P`B ≒PB 가 된다.
   ∴ n = PA/P`A = PB/P`B  = h/h`
 





4) 매질 속에서와 밖에서의 상의 변화
이번 실험에서 직접적으로 이용한 방법은 보는 각도와 위치에 따른 서로 다른 매질에서의 상 두 개의 변화였다. 같은 기준높이를 기준으로 두 개의 자를 서로 다른 매질 속에 위치 시킨 후 사진을 찍어서 두 자의 눈금 변화(상의 변화)를 측정하였다.

실험2 물 속의 물고기를 찾아라

1) 준비물 : 수조, 물, 가짜물고기, 50cm자 2개, 디지털카메라, 각도기

2) 실험방법겉보기 깊이를 구하는 데에는 매질의 굴절률을 이용하는 방법이 있다. 이 방법은 실험1의 결과와 연계시켜서 사용하면 될 것 같다.
또한 이번 실험에서는 매질의 굴절률만 다르게 하고 다른 조건은 모두 같게 해서 사진을 촬영한 후 비교하는 방법을 사용해 보았다.
acosr=h,````asinr=b#
tan(90-i)=coti= {h prime } over {b}#
h prime =bcoti=asinrcoti=h {sinr} over {cosr} coti=htanrcoti=htan(sin ^{-1} (sin(90- theta )/n)cot(90-theta)

참고 자료

없음
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