실험 - 광섬유 빛의 속도
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작성일 22-11-19 09:53
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임계각 보다 큰 입사각으로 빛이 들어오면 따라서 모두 반사를 하게 된다 이때에는 일반적인 반사의 법칙에 따라 반사를 하게 된다 위 그림은 입사각을 바꾸어 갈때 빛이 전반사를 일으키게 되는 것을 보여주고 있다
☞?광섬유를 이용한 빛의 속도 측정(測定) - 전반사 이용
빛이 매질(기체, 고체, 액체)등을 통과하게 되면, 진공중의 속도 (3×108 ㎧)보다 늦어지게 된다 여러 가지 매질에 대하여 다음과 같은 현상이 일어난다.
2. 결과
◆굴절의 법칙
굴절의 법칙이란 한매질에서 다른 매질로 波動이 진행할때 입사각과 굴절각의
sin값의 비는 일정한데, 이것을 굴절의 법칙이라 한다
(:파장, n1: 매질1에서의 절대굴절률, n2: 매질2에서의 절대굴절률, n12: 매질1에 대한 매질2의 상대굴절률)
◆전반사
밀한 매질에서 소한 매질로 빛을 입사시킬 때 점차로 입사각을 증가시키면 특정한 각 이상이 되었을때 빛이 전반사를 일으키게 된다 이때의 각을 임계각이라 부른다. (고도가 올라갈수록 공기의 밀도가 낮아지고 빛의 속도는 증가하게 된다 )
?물에서는 빛의 속도는 진공을 통과하는 것보다 25% 늦어진다.
?수면에서, 공기를 통과하는 빛의 속도는 진공을 통과하는 것보다 70 ㎞/s 늦어진다.실험 - 광섬유_빛의_속도 - 미리보기를 참고 바랍니다.
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실험과제/기타
실험 - 광섬유 빛의 속도
설명
1. test(실험) 값 및 측정(測定) 값
그림 1 Reference 펄스 그림 2 Delay 펄스 그림 3 Reference&Delay 펄스
시간간격
빛의 속도(측정(測定) 값)
빛의 속도(理論(이론)값)
절대오차
상대오차
0.50
5.8
299792458
241792458
80.6532824
(c : 진공에서의 빛의 속도
n : 광섬유의 굴절률
l : 광섬유의 길이 (단위 m)
t : 20m 광섬유의 시간 간격 (단위 ns))
를 사용하여 빛의 속도를 구하였다.
?유리에서의 빛의 속도는 진공을 통과하는 것보다 33% 늦어진…(省略)
다.
