일반물리학실험의 목적은 첫째, 이론 강의에서 학습한 물리학의 법칙 혹은 원리를 실험을 통해 확인함으로서 그것들의 의미와 실제를 확신하는 것이다. 둘째, 실험 원리에 따라 실험 장치를 설치하고, 실험을 수행한 후 자료를 분석하여 결론을 도출해내는 등의 실험 기술을 습득하여 미래에 훌륭한 실험과학자 혹은 공학자가 될 수 있는 자질을 갖추자는 것이다. 셋째, 실험보고서를 작성해보는 경험을 통해 미래에 과학자 혹은 공학자로서 전문논문을 원활히 작성할 수 있는 기본소양을 갖추자는 것일 수 있다.

목포대학교 물리학과는 1, 2학기에 걸쳐 공과대학 1학년을 대상으로 하는 “물리학 및 실험 I, II” 수업을 담당하고 있다. 본 과목은 공학인증을 취득하고자하는 학생들에게는 필수과목이다. “물리학 및 실험 I, II”는 강의 2시간(2학점)과 실험 2시간(1학점)으로 구성되었고 강의담당교수와 실험담당교수 간의 2인 팀티칭 혹은 강의, 실험 모두를 담당하는 1인 전담수업으로 진행되고 있다.

그동안 1학기 “실험 I”에서는 10주제의 실험이 진행되었다. 구체적으로는 (1) 힘의 평형, (2) 선형운동량보존, (3) 단순조화운동, (4) 중력가속도측정, (5) 초기속력 대 비행시간, (6) 일과 에너지, (7) 공명을 이용한 소리속도, (8) 파동의 간섭과 회절, (9) 열 이동, (10) 편광 등이다. 2학기 “실험 II”에서도 10주제의 실험이 진행되었다. 구체적으로는 (1) 옴의 법칙, (2) 자기장 속에서 도선이 받는 힘, (3) Solenoid의 자기장, (4) 변압기, (5) RC회로, (6) 단일슬릿과 이중슬릿 간섭, (7) 열의 전기 등가, (8) 정류회로, (9) LR회로, (10) LRC회로 등이다.한편, 이상의 실험주제들을 10여년 실시하였고, 사용했던 실험장비들이 노후화 되었거나 어떤 장비들은 생산 중단되었고, 새로운 주제 혹은 기능이 향상된 실험장비들이 개발되어 출시되었고, 학생들에게 흥미와 지식을 유도할 수 있는 새로운 실험주제의 도입 필요하다는 등등의 지적들이 몇몇 평가에서 대두되었다. 따라서 물리학과에서는 2020년 1학기부터 새로운 실험주제와 새로운 실험 장비 혹은 주제는 같더라도 새로운 실험 장비를 수업에 도입하기로 결정하였다.

물리학과에서는 지난 몇 년간 새로운 일반물리학실험수업과 관련하여 새로운 실험주제들을 설정하고 실험수업에 필요한 장비들을 연차적으로 도입하였다. 2020년 1학기부터 새로운 실험수업을 실시하기 위해서 물리학과에서는 2019년에는 실질적인 작업을 시작하였다. 선정된 주제에 따라 도입된 장비들을 설치하고, 여러 차례 예비 실험을 수행하였다. 그리고 최종적으로는 실제 실험수업에서 사용할 실험교재를 제작하였다. 본 교재에서는 실험목적, 실험원리, 실험장치, 실험방법 그리고 자료 분석 등이 실험교재에 잘 제시되어 있다. 학생들은 실험을 수행할 때 실험원리를 확실히 이해하여, 합리적인 실험계획을 수립하고, 신중히 실험 장치를 조작하고, 정확하게 자료를 수집하여, 철저히 결과를 분석하여, 체계적인 보고서를 작성해야 한다. 이 교재를 이용하는 학생들은 물리학 실험에서 얻은 지식과 경험이 추후 각자의 전공 분야에서도 매우 긴요하게 응용됨을 명심하고 매 실험에 최선을 다해 임하기를 바라마지 않는다.

총 론

01 물리단위계 9

02 Capstone 사용법 13

03 일반물리학실험 평가기준 25

* 1학기 일반물리학 실험

01 힘의 평형 31

02 단조화운동 41

03 선운동량보존 53

04 중력가속도 63

05 포사체 운동 75

06 수면파의 간섭과 회절 85

07 소리 속도 95

08 금속의 선팽창 107

09 복사와 열평형 117

10 열의 전기적 일당량 127

11 이상기체법칙 137

2학기 일반물리학 실험

01 등전위면 5

02 금속의 비저항 13

03 자기장 25

04 자기력 39

05 패러데이 법칙 53

06 RLC 회로 63

07 렌즈와 거울에서 광선의 진로 75

08 빛의 간섭과 회절 87

09 마이크로파 편광 99

10 프랭크 상수 109

11 태양전지 121