보고서 설명

1. 실험목적
공기 중 빛의 속도를 변조 방법(modulation method)으로 측정하고, 투명 고체매질 안에서 빛의 속도를 측정하여 굴절률을 구해본다.

2. 실험이론
빛의 속도는 Maxwell 방정식으로부터 다음과 같이 구할 수 있다.

본문일부 및 목차

① 최대 신호가 수신 다이오드에 검출되도록 (투과한 빛이 바닥판에 평행하도록) 그림 1 과 같이 deviating mirror와 렌즈들을 정렬한다.(상세한 설명은 기기메뉴얼 참고)
② 50.1 MHz의 변조 진동수는 내부 회로에 의해 대략 50 kHz로 낮추어져 오실로스코프로 출력된다.. 송수신 신호를 각각 오실로스코프 ch1과 ch2에 표시하여 주파수가 50KHz임을 확인한다.(수평축 = 시간, 외부trigger사용.)

③ 거울은 가능한 조정기에 가까이 붙여 놓아라.(눈금의 0점에 맞춤) 조정기의 위상 손잡이를 사용하여 오실로스코프에 나타난 두 신호가 위상이 일치하도록 만든다. 그런 다음 수평축을 시간에서 Ch1로, 수직축을 Ch2로 바꾸어 리사주 도형(Lissajoux figure)을 만든다. 이 모양이 직선이 되도록 송신신호(기준파)의 위상을 조정한다.
④ 그 다음 위상이 만큼 변할 때까지 거울을 눈금을 따라 이동한다.(즉, 직선의 기울어진 방향이 90°변환 때까지) 거울의 이동거리 를 10회 반복 측정한다.
⑤ 물이 채워진 관이나 synthetic resin block을 광선의 경로 안에 놓아서 그 끝 면과 광축이 수직하게 한다. 거울은 그 바로 뒤에 놓는다.(그림 2,3)
⑥ 위상 손잡이를 사용하여 오실로스코프 상에 직선이 다시 나타나도록 한다. 그 다음 매질을 빛의 경로부터 제거하고, 리사주 모양이 다시 같은 위상차를 보일 때까지 거울을 움직여라. 거울의 이동거리 를 10회 반복 측정한다.

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