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광섬유를 이용하여 빛의 속도를 측정

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광섬유를 이용하여 빛의 속도를 측정



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레포트/공학기술

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순서

광섬유를 이용하여 빛의 속도를 측정하는 실험입니다.
[일반물리실험]광섬유


설명

1. 실험목적
2. 관련이론
3. 실험장치
4. 실험방법


(2)임계각
임계각을 구하기 위하여 매질 1에서의 입사각을 임계각 θc으로, 매질 2에서의 굴절각을 90。로 가정하고 굴절의 법칙(snell`s law)을 적용하면, 아래와 같은 식을 얻게 된다.
n₁sinθc = n₂sin90° (1)
이 식으로부터, 임계각θc은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
θc = sin­¹(n₁/n₂) (2)
상대 굴절률(n₁/n₂)이 주어졌을 때의 입사각을 계산한 결과를 표를 통하여 확인할 수 있다. 공기-유리의 경우 상대 굴절률이 1.50정도이므로 대략 임계각이 42°정도임을 알 수 있다.

(3)광섬유
빛의 전송을 목적으로 하는 섬유 모양의 도파관 또는 광학섬유라고도 한다. 광섬유를 여러 가닥 묶어서 케이블로 만든 것을 광케이블이라고 하며, 그 사용이 늘어나고 있다. 광섬유는 합성수지를 재료로 하는 것도 있으나, 주로 투명도가 좋은 유리로 만들어진다. 구조는 보통 중앙의 코어(core)라고 하는 부분을 주변에서 클래딩(cladding…(생략) )이라고 하는 부분이 감싸고 있는 이중윈기둥 모양을 하고 있다. 그 외부에는 충격으로부터 보호하기 위해 합성수지 피복을 1~2차례 입힌다. 코어부분의 굴절률이 클래딩의 굴절률보다 높게 되어 있어서, 빛이 코어부분인 밀한매질이고 클래딩부분이 소한 매질이다. 광섬유는 외부의 전자파에 의한 간섭이나 혼선이 없고 도청이 힘들며, 굴곡에도 강하며, 하나의 광섬유에 많은 통신회선을 수용할 수 있고 외부환경의 변화에도 강하다. ;

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