[물��레포트 예비 & 결과] 빛의 반사왿� 굴절(간��, 회졻)

1. 제 목
빛의 반사왿� 굴절
2. 실험목표
우리생활에서 빛이란 아주 중요한 것이다. 우리는 눈을 통해서 무언가를 볼 수 없다면 지금과 같은 실험도 할 수 없었을 것이고, 관찰할 수 가 없어서 과학이 발전하지도 않았을 것이다. 뿐만아니라 인간은 시각에 대부분을 의존해 삶을 살아가는 것을 알 수 있다.
따라서, 우리는 우리의 삶에 매우 중요하게 작용하는 빛의 성질에 대해서 실험을 통해 알아볼 것이다.
3. 실험원리
빛은 에너지의 덩어리로, 전기장, 자기장을 지녀서 진동하여 나가아는 전자기파적 성질인 파동성과, 하나의 덩어리로 이루어진 입자성을 모두 가지고 있다. 빛은 직진하는 성질을 가지고 있다. 또, 빛을 파동이라고 생각하면, 파동의 기본적인 성질인 반사왿� 굴절을 생 각할 수 있다. 빛은 이 두 가지 현상을 모두 나타낸다. 이 빛은 기본적으로 매질을 필요 로 하지 않아, 진공에서 매우 잘 다니며 특정 매질 속에서는 속도가 느려진다. 광속이 느린 매질은 밀하다, 빠른 매질은 소하다라고 한다.
<페르마의 원리>
최단시간의 원리라고도 한다. 한 점에서 나온 빛이 몇 번의 반사왿� 굴절을 거친 후 다른 한 점에 도달할 때 빛이 통과하는 경로는 통과하는데 걸리는 시간이 최소가 되는 경로가 된다는 것을 의미한다. 이 법칙을 이용해 반사의 법칙과 굴절의 법칙을 유도해낼 수 있 으며, 빛의 기본적인 성질로 생각할 수 있다.
1. 파동의 굴절
(1) 굴절 : 파동이 두 매질의 경계면에서 진행 방향이 바뀌는 현상
굴절할 때는 파동의 파장만 변한 뿐, 위상과 진동수는 변하지 않는다.
(매질에서 전파 속도가 변하기 때문에 일어난다.)
(2) 밀도에 따른 굴절 정도
① 소한 매질 → 밀한 매질 : 입사각 > 굴절각
예) 공기 중에서 물로 빛이 들어갈 때
② 밀한 매질 → 소한 매질 : 입사각 < 굴절각
예) 물에서 공기 중으로 빛이 나갈 때
(2) 굴절률(n) : (C : 진공에서의 빛의 속도, v : 물질 내에서 빛의 속도)