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반사와 굴절

Overview

출처: 데릭 윌슨, 아산타 쿠레이, 박사, 물리학 및 천문학학과, 물리 과학 학교, 캘리포니아 대학, 어바인, 캘리포니아

빛은 전파되는 재료에 따라 다른 속도로 이동합니다. 빛이 한 재질에서 다른 재질로 이동하면 속도가 느려지거나 속도가 빨라집니다. 에너지와 추진력을 보존하기 위해서는 빛이 전파되는 방향을 바꿔야 합니다. 이러한 빛의 굽힘은 굴절이라고 합니다. 빛의 일부 분수는 또한 두 재질 사이의 인터페이스에 반영됩니다. 특별한 경우, 라이트 빔은 실제로 오고 있던 매체로 다시 완전히 반사되는 인터페이스에서 너무 급격하게 굴절될 수 있습니다.

렌즈는 굴절 원리를 사용합니다. 렌즈는 볼록 렌즈와 오목렌즈의 곡률이 다른 두 가지 종류로 제공됩니다. 볼록 렌즈는 종종 빛을 집중하는 데 사용되지만 물체의 확대 된 이미지를 만드는 데 사용할 수도 있습니다. 볼록 렌즈가 물체에서 나오는 광선이 발산될 때, 인간의 눈은 빛이 유래하는 실제 물체 의 어느 지점에서 나오는 빛을 판단합니다. 이 경우 개체의 이미지가 확대됩니다. 이러한 유형의 이미지를 가상 이미지라고 합니다. 오목렌즈는 광선이 발산되고 가상 이미지를 생성할 수도 있지만 이미지가 소멸될 수 있습니다.

이 실험실에서는 굴절의 기본 법칙을 입증하고 렌즈가 이미지를 생성하는 방법을 검토합니다.

Procedure

1. 스넬의 법칙(굴절법)을 사용하여 물의 굴절 지수를 결정하고 전체 내부 반사에 대한 중요한 각도를 찾습니다.

  1. 광원이 있는 특수 굴절 탱크를 획득한다.
  2. 굴절 탱크를 물로 채우고 광원을 켭니다. 광원에서 물이 채워진 탱크의 절반으로 빔을 지시합니다. 방의 조명을 어둡게 해야 할 수도 있습니다.
  3. 굴절 탱크의 프로파일트랙터를 사용하여 탱크의 물 공기 인터페이스에 대한 빔의 발생 각(물로 채워진 탱크의 절반에서 측정된 각도)과 굴절 각도(공기로 채워진 탱크의 절반에서 측정된 각도)를 측정합니다.
  4. 측정된 각도와공기(n공기 = 1.00)에 대한 굴절 인덱스를 사용하여 물에 대한 굴절 지수를 계산합니다.
  5. 0°에서 90°로 다양한 몇 가지 인시던트 각도에 대해 이전 단계를 반복합니다.
  6. 입사 각도가 증가함에 따라 굴절된 광선이 더 이상 공기가 포함된 용기의 절반에서 볼 수 없다는 것을 알 수 있습니다

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Results

스넬의 법칙은 두 미디어 사이의 경계를 넘을 때 빛이 구부러지는 각도를 규정합니다. 물 공기 인터페이스에서 측정된 인시던트 및 굴절 각도는 표 1에부여됩니다. 아래, 스넬의 법칙을 사용하여 물에 대한 굴절률을 주는 샘플 계산은 빛이 물에서 공기로 이동함에 따라 30.1°와 동일한 각으로 표시됩니다.

Equation 4

...</div><div class=

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Application and Summary

이 실험실은 굴절과 렌즈의 물리학을 탐구합니다. Snell의 법칙은 사고 및 굴절 각도의 측정을 사용하여 물에 대한 굴절률을 측정하는 데 사용되었습니다. 수중-공기 인터페이스에서 의 전체 내부 반사 현상도 관찰되었다. 오목렌즈는 빛을 집중하고 가상 이미지를 생성하여 배율 장치로 사용할 수 있는 것으로 나타났습니다.

인간의 눈은 망막에 빛을 집중하여 보고, 빛이 망막 ...

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Tags
ReflectionRefractionLightMaterialOptical PhenomenaGlass BlockInterfaceMediumLensesImagesPrinciplesParametersRefractive IndexSpeed Of LightVacuumWaterAir

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0:06

Overview

1:18

Principles of Reflection and Refraction

4:06

Verification of Snell’s Law and Total Internal Reflection

5:50

Principles of Lenses

8:16

Validation of Real and Virtual Images

9:46

Data Analysis and Results

12:11

Applications

13:31

Summary

이 컬렉션의 비디오:

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