34장. 이중슬릿에 의한 빛의 간섭과 회절

소개글

34장. 이중슬릿에 의한 빛의 간섭과 회절
예비보고서목차
1.실험목적
2.실험원리
3.실험기구 및 재료
4.실험방법 및 구상
결과보고서목차
1.측정값
2.실험결과
3.질문 및 토의
4.결론 및 검토



2009년도 일반물리학 실험 보고서입니다.
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목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법 및 구상

결과 보고서
1. 측정값
2. 실험 결과
3. 질문 및 토의

본문내용

1. 실험 목적
이중 슬릿에 의한 레이저 광의 Fraunhofer 회절무늬로부터 이중 슬릿의 간격과 폭을 측정하고, 빛의 성질인 간섭과 회절을 이해한다.

2. 실험 원리
1. 레이저 광
레이저(LASER : Light Amplification by Emission of Radiation) 광은 빛의 강도와 가간섭성이 크고 단색성과 평행성이 좋으므로 빛의 간섭 및 회절의 실험에 적합하다. 실험실에서 가시광 영역에서 가장 흔히 사용되는 레이저는 기체 레이저로서 He-Ne 레이저(파장 632.8nm)이며, 출력이 큰 레이저로는 Ar-Ion 레이저 (파장 476.nm, 488.0nm, 514nm)가 많이 사용된다. 본 실험에는 Diode 레이저(파장 670nm)를 사용한다.
2. 간섭
2개이상의 파동(빛)이 같은 시작과 같은 공간에서 만날 때 간섭이 일어난다. 그림34.1에서 보는 것처럼 슬릿 사이 간격이 a인 이중 슬릿에 레이저 광을 수직하게 비추면 슬릿 과 에서 나오는 두 광선이 이중 슬릿으로부터 D만큼 떨어져 위치한 스크린 위의 P점에서 중첩될 때 두 광의 광로차 는 가 작으면
(34.1)
로 주어진다. 위의 식 (34.l)에 의하면 광로차 가 파장 의 정수배 혹은 반정수배가 될 때 두 광선은 보강 혹은 소멸 간섭을 하게 되어
(밝은 무늬․보강간섭) (34.1)
(어두운 무늬․보강간섭) (34.2)
의 조건에 따라 간섭무늬가 나타난다.
따라서 스크린상의 가장 밝은 부분(n=0)과 nqjsWo 밝은 무늬 간간의 거리를 `x라고 하면 각 가 작을 때는 이고 이므로
(34.4)
로 나타낼 수 있다. 그러므로 와 를 측정함으로써 슬릿간격 a를 구할 수 있다.

3. 단일 슬릿에 의한 회절

참고 자료

- 위키 백과 (http://en.wikipedia.org/wiki/Fraunhofer_diffraction)