Ⅰ. 실험 목적
Ⅱ. 기구 및 장치
Ⅲ. 실험 원리
Ⅳ. 실험 방법 Ⅰ. 실험 목적 : 오목렌즈와 볼록렌즈의 초점 거리를 결정하고 볼록렌즈에 의한 상의 배율을 측정한다.
Ⅱ. 기구 및 장치 : 광학대, 얇은 볼록렌즈, 얇은 오목렌즈, 렌즈 받침대, 스크린, 미터자, 화살표 모양의 물체
<미터자><스크린><얇은 오목렌즈><얇은 볼록렌즈>
Ⅲ. 실험 원리
① 물체와 렌즈에 의해 맺혀진 상의 위치는 렌즈 공식에 의하여 다음과 같이 주어진다.
② 여기서 a는 물체와 렌즈간의 거리, b는 렌즈와 상까지의 거리를, f는 렌즈의 초점거리이다.
③ a > 0 : 물체까지의 거리로 항상 성립한다.
b = 0 : 는 상까지의 거리로
b > 0 : 실상이 생길 때, b < 0 : 허상이 생길때
f > 0 : 볼록렌즈일 때, f < 0 : 오목렌즈일 때
④ 렌즈의 배율은 스크린에 형성된 상의 길이 I와 물체의 길이 O의 비로 정의된다. 이것은 또한 상의 거리와 물체의 거리의 비와 같다. 즉 m = I/O = b/a
<그림 1>
Ⅳ. 실험 방법
A. 볼록렌즈
볼록렌즈의 초점거리 측정방법에는 평행광선법, 부합방법과 공액점방법 등이 있으며, 이 실험에서는 공액점방법에 대해서 기술한다.
1. 렌즈의 초점거리를 근사적으로 측정한다. 먼 거리에 있는 물체, 즉 실험실 밖의 나무와 건물을 렌즈에 의하여 스크린에 상을 맺게 하고, 렌즈와 스크린까지의 거리를 측정하면 초점거리의 근사값을 구할 수 있다.
2. 광학대의 양끝에 스크린과 화살표 모양의 물체를 두고, 물체의 두편에서 스크린을 향하여 백열등으로 비춘다.
3. 물체와 스크린을 고정시킨 다음 거리(D)를 측정한다. 이 때, 물체와 스크린까지의 거리는 렌즈의 초점거리의 약 5배 정도가 좋다.
4. 렌즈를 물체 가까이에 놓고 스크린에 확대된 상을 관찰하면서
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