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[工學(공학) ] 광학test(실험) - 빛의 속도 측정

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작성일 25-11-21 09:30

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⑤ 물이 채워진 관이나 synthetic resin block을 광선의 경로 안에 놓아서 그 끝 면과 광축이

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설명

다.(수평축 〓 시간, 외부trigger사용.)

③ 거울은 가능한 조정기에 가까이 붙여 놓아라.(눈금의 0점에 맞춤) 조정기의 위상 손잡이를 사용하여 오실로스코프에 나타난 두 신호가 위상이 일치하도록 만든다.

4. 實驗방법

① 최대 신호가 수신 다이오드에 검출되도록 (투과한 빛이 바닥판에 평행하도록) 그림 1 과 같이 deviating mirror와 렌즈들을 정렬한다.

2. 實驗theory

빛의 속도는 Maxwell 방정식으로부터 다음과 같이 구할 수 있따
(1)
; 진공의 유전율
; 진공의 투자율
매질의 굴절률은 진공과 매질 안에서 빛의 속도의 비율이다.또한 n은 Maxwell 방정식에서
(2)
로 주어진다. 그런 다음 수평축을 시간에서 Ch1로, 수직축을 Ch2로 바꾸어 리사주 도형(Lissajoux figure)을 만든다. 이 모양이 직선이 되도록 송신신호(기준파)의 위상을 조정한다.(상세한 설명(explanation)은 기기메뉴얼 참고)

② 50.1 MHz의 변조 진동수는 내부 회로에 의해 대략 50 kHz로 낮추어져 오실로스코프로 출력된다된다.(즉, 직선의 기울어진 방향이 90°변환 때까지) 거울의 이동거리 를 10회 반복 측정(測定) 한다.
상대유전율과 굴절률은 원자와 분자의 공명 때문에 빛의 진동수에 의존한다(분산). 이 實驗에서 붉은 빛의 광원(LED)이 광속측정(測定) 에 사용되며, 광속 측정(測定) 을 위해 주파수 약 50 MHz의 사인파 모양으로 변조시켜 내보낸다. [工學(공학) ] 광학test(실험) - 빛의 속도 측정

실험과제/기타

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광학實驗 - 빛의 속도 측정(測定)

1. 實驗목적

공기 중 빛의 속도를 변조 방법(modulation method)으로 측정(測定) 하고, 투명 고체매질 안에서 빛의 속도를 측정(測定) 하여 굴절률을 구해본다. 변조된 LED 빛은 렌즈로 시준되어(collimated) 거울 2개를 거쳐 광검출기로 들어와 빛의 세기에 비례하는 사인파의 전기 신호를 오실로스코프에 나타낸다(그림1). 이 …(drop)

이다.. 송수신 신호를 각각 오실로스코프 ch1과 ch2에 표시하여 주파수가 50KHz임을 확인한다. 대부분의 투명한 재질에서 〓1 이다.
여기서 은 매질의 상대유전율(relative permittivity), 는 상대투자율(relative permeability)이다.

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