일반물리실험1빛의 전파와 역제곱법칙

일반물리실험1빛의 전파와 역제곱법칙

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본문 실험6.빛의 전파와 역제곱 법칙 1. 실험목적: 광원에서 방출되는 빛의 세기(밝기)가 역제곱의 법칙을 따르는 것을 알아본다.즉, 측정거리에 따라 측정되는 빛의 세기가 거리의 제곱에 반비례함을 확인한다. 2. 실험이론: 전파되는 빛의 세기를 다발로 표현할 수 있다면 임의의 면적(A)을 통과하는 빛의 총 양은 (다발) x (면적)의 식으로 나타낼 수 있다. (단, 이때 면적 A는 빛의 방향에 수직이다.) 그림 6-1에서 보듯이 원점에서 발산한 빛 중에서, 거리 r에 있는 하나의 단위면적을 통과한 빛은 거리가 2r인 곳에서는 네 배의 면적, 즉 네 개의 단위면적에 걸쳐 모두 통과하게 된다. 그러므로 다발의 밀도, 즉 빛의 세기는 거리의 제곱에 반비례함을 쉽게 이해할 수 있다. 이렇게 어떤 양이 거리의 제곱에 반비례하는 것을 역제곱 법칙이라고 부른다. 어떠한 점으로부터 모든 공간으로 펼쳐지는 양은 모두 같은 방식으로 기술된다.(가우스 법칙) 빛의 세기를 기술하기 위해 광선속과 조도 라는 개념을 사용한다. 광선속은 광원에서 단위시간 당 방출되는 가시광선 영역의 빛 에너지의 총합이며 단위는 루멘(lm)이고, 조도(광조도)는 단위면적에 비추어지는 광선속으로 단위는 룩스(lx)이다. 광원의 광선속을 P로, 측정되는 조도를 I라고 한다면 등방의 광원에 대해 다음과 같은 식을 만족한다. 광선속은 광원의 종류에 따라 정해지며,식(3)에서와 같이 측정되는 빛의 세기, 즉 조도는 거리 제곱의 역수에 비례한다. 광도는 단위입체각 당 광선속밀도 즉 dP/dΩ 이며 단위는 칸델라(cd)이다. 국제도량형총회에서는 1979년 1cd를 광 측정의 기본량으로 하였고 "진동수 540 x 10^12 Hz인 단색광을 방출하는 광원의 복사도가 주어진 임의의 방향으로 단위입체각 당 1/683 W일 때 이 방향에 대한 광도"로 정의하였다. 3.실험장비 -모션센서(1개):물체의 운동을 측정하는 기구 -광 센서(1개): 빛의 밝기를 전기적 방법으로 측정하는 기구 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 단위, 거리, 면적, 세기, 실험, 광선속