보고서 설명

실험명
Experiment 6 빛의 분산과 내부 전반사(Dispersion and Total Internal Reflection)

실험 목표
서로 다른 투명한 매질을 통과하는 빛의 입사각이 임계각보다 클 경우 매질을 통과하지 못하고 100% 반사하게 되는 현상을 내부 전반사라 한다.

본문일부 및 목차

※ 파장에 따른 굴절율의 차이

파장에 따라 굴절율 차이가 나는 것은 그 파장에 대한 물질내의 전자(electron)의 감응(response)정도가 차이로 인해 빛의 속도가 느려지기 때문에 일어나는 현상이다.
모든 물질은 빛을 받으면, 그 물질내의 전자들이 반응을 해서 진동하게 된다. 진동하는 전자는 빛을 방출하게 됩니다.
즉, 원래 들어온 빛과 그 빛에 의해 진동한 전자가 방출하는 빛이 존재하게 된다.. 원래 들어온 빛의 위상과 전자에 의해 발생한 빛의 위상이 약간 차이가 나게 되는데, 파동의 중첩에 의해 이 두 빛이 합쳐지면 마치 빛이 천천히 진행하는 것처럼 보이게 된다. 따라서 굴절율은 전자들이 얼마나 많은 빛을 방출하는가에 달려 있습니다. 즉 들어온 빛에 의해 전자들의 진동이 커서 빛을 많이 방출하면, 빛의 속력이 더 많이 느려지는 것으로 보이게 되고, 굴절율은 커지게 된다.

빛의 파장이 다르다는 것은 빛의 진동수가 다르다는 말이 된다. 물질내의 전자는 마치 용수철에 매인 진동자와 같다. 그래서 매질마다 고유 진동수가 존재하며, 빛의 진동수가 전자의 진동수와 비슷하면 전자의 진동은 증폭되고, 그렇지 않은 경우에는 상쇄된다.

매질의 굴절율(n)에 따른 빛의 속도(c)의 변화(v)에 대한 식

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