단일슬릿에의한회절-결과

소개글

빛의 기본성질인 간섭과 회절에 관한 실험결과입니다.

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본문내용

실험 6. 단일실틈(single slit)에 의한 회절

◇ 목적
실틈 폭의 변화에 따라 회절무늬가 변화되는 모양을 관찰하여 회절 성질을 이해한다.

◇ 개요
평행파를 작은 틈이 있는 물체로 차단하면 틈의 안쪽 부분을 통과하는 파는 평행파로 통과하고 가장자리를 따라 많은 점광원이 있는 것으로 취급하여 회절현상을 설명할 수 있다. 작은 틈이 원형이 아니고 긴 실틈이 라면 폭이 좁은 쪽으로는 점파원에 의한 구면파의 성질이 크고 폭이 넓은쪽으로는 평행파의 성질이 강하여 거의 회절되지 않는 것을 알 수 있다. 따라서 틈의 폭이 좁으면 좁을수록 회절현상을 뚜렷이 볼 수 있다. 긴 실틈에 의한 회절현상은 작은 점광원들이 실틈을 따라 나란히 배열되 있고 이들에 의해 만들어진 구면파들이 중첩한 결과로 설명된다.

슬릿을 통과한 빛이 입사 방향과 각 θ가 되는 방향으로 회절하는 경우에 대하여 생각하여 보자.
그림(a)는 반파장 단위로 구간을 나누면 두 구간으로, 그림(b)는 세 구간으로 나뉘어진다.
각 구간에서 나오는 빛은 인접한 구간과 반파장의 위상차가 있으므로, 서로 만나 상쇄된다.
그림(a)는 짝으로 이루어진 두 구간의 빛이 서로 만나서 상쇄되어 어두운 무늬가 만들어진다. 이렇게 짝수로 나뉘어진 구간은 어두운 무늬가 된다.
짝이 맞지 않는 그림(b)는 세 구간 중 두 구간은 서로 만나 상쇄되고, 짝이 없는 한 구간의 빛이 남아서 밝은 무늬를 만들게 된다. 이렇게 홀수로 나뉘어진 구간은 밝은 무늬가 된다.

d sinθ=(2m+1)λ/2 는 반파장의 홀수개 ∴밝은 무늬
d sinθ=(2m)λ/2는 반파장의 짝수개 ∴어두운 무늬

참고 자료

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