대학물리실험 보고서 - 길이 및 곡률 반지름 측정

대학물리실험 보고서 - 길이 및 곡률 반지름 측정

1. 실험 목적
- 버니어 캘리퍼, 마이크로미터, 구면계의 사용법을 익히고, 물체의 길이, 원통의 안지름과 바깥 지름, 얇은 판의 두께 및 구면경의 곡률 반지름 측정

2. 실험 이론

(1) 버니어 캘리퍼(Vernier Calliper)의 사용법
먼저 고정 나사를 풀고 엄지손가락을 사용하여 캘리퍼의 턱을 널린다. 사이에 물체를 끼우고 아들자를 고정 나사로 조인 후, 눈금을 어미자와 아들자를 이용해 읽는다. 어미자의 눈금을 읽을 때 숫자 사이에 있으면 작은 수로 읽은 다음 아들자의 눈금과 어미자의 눈금이 일치하는 곳에서 아들자의 눈금을 읽어 각각의 값을 더하면 된다. 안지름을 측정할 때는 안쪽 턱(내측 측정면)을 이용하고 바깥 지름을 측정할 때는 바깥 턱(외측 측정면)을 사용하고 깊이를 측정할 때는 깊이 막대를 사용한다.

(2) 마이크로미터(Micrometer)의 사용법
마이크로미터는 스핀들 사이에 물체를 끼우고 슬리브와 심블의 눈금을 읽으면 된다.
마이크로미터를 사용하여 측정물의 측정할 때에는 측정력과 시차를 조심해야하고 또한 영점조정을 해야 정확한 측정값을 얻을 수 있다.

(3) 구면계(Spherometer)의 사용법
그림 1와 같이 세 개의 다리 A, B, C가 정삼각형을 이루고 있으며 구면의 굽은 정도를 측정하여 구면의 곡률 반지름을 측정할 수 있는 장치이다. 중앙 회전축의 끝 D는 이 정삼각형의 중심에 있고 삼각형 ABC 평면에 대하여 수직으로 이동한다. L자의 한 눈금은 1mm이고, M에는 원주를 100등분한 눈금이 있어 0.0mm까지 정확히 측정할 수 있다. 그리고 눈짐작으로 0.001mm 단위까지 측정 할 수 있다.

구하려는 구면의 곡률 반경 R을 아래 그림8에서 DE = h, EF = 2R - h 이고 △ADE와 △FAE는 닮은꼴이므로
(1)
이 된다. △AEH에서 AE=, EH= , AH= 이므로
(2)
이것을 식 (1)에 대입하면
(3)
즉 은 와
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