기초전자물리학실험2 11장-빛의 분산 및 간섭

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목차

(1) 실험의 목표
(2) 실험배경
(3) 예비 문제
(4) 실험내용 및 분석
(5) 실험 결과 분석 및 고찰 (예측)

본문내용

(1) 실험의 목표
1) 빛의 분산을 설명할 수 있다.
2) 빛의 분산을 실험으로 보여 줄 수 있다.
3) 빛의 간섭을 설명할 수 있다.
4) 빛의 간섭을 실험으로 보여 줄 수 있다.

(2) 실험배경
A. 분산(Dispersion)
빛이 통과하는 매질의 굴절률이 파장에 따라 다른 것을 말함.
→ 태양광은 가시광선 뿐만 아니라 적외선(IR)과, 자외선(UV)로 구성

B. 간섭(Interference)
2개 이상의 파동이 겹칠 때 공간적으로나 시간적으로 밝기의 변화, 즉 무늬(Pattern)가 나타나는 현상.

C. 무아레 간섭
일정한 간격의 줄무늬가 있는 투명한 재질 2장을, 서로 기울여 겹치면 줄무늬 간의 사이각에 따라 원래 무늬 같거나 큰 새로운 무늬가 나타나는 현상.

D. 박막(Thin film)에서의 간섭
박막(Thin film)의 앞면과 뒷면에서 생긴 반사광이 서로 겹쳐서(2개의 광원) 생기는 간섭현상.
공기-비눗물(박막)-공기의 조합의 경우 전면반사에서는 위상차가 나고 후면 반사시에는 180도 위상차가 생기지 않는다. 따라서 보강 간섭 조건은 다음과 같이 나타난다.

<중 략>

2) 빛의 3원색인 R, G, B의 각 중심 파장에서의 크라운 유리의 굴절률, 즉 분산을 조사 보고하라.
매질 속으로 여러 가지 파장으로 이루어진 빛(백색광)이 진행을 하면 속도가 감소하여, 굴절 현상이 일어나는데, 이때, 빛이 가지고 있는 파장의 성분에 따라 감소한 속도가 다르게 나타납니다. 따라서 매질의 굴절률도 파장, 즉 색깔에 따라 다르게 나타납니다. 따라서 빛을 크라운 유리에 입사 시킬 경우 파장에 따른 굴절률의 차이에 따라 빛이 여러 가지로 분산이 된다.

<중 략>

(4) 실험내용 및 분석
실험 A. 백색광의 프리즘에서의 분산 실험: 태양광 무지개 측정(뉴튼의 분산 실험)
1) 구성도를 구성한다.
2) 광원은 태양광을 사용하고, 분산 매질은 유리 프리즘을 사용한다.
3) 프리즘을 통과한 태양광을 3m 정도 떨어진 스크린에 비춘다.
4) 광 검출기로 적외선, 자외선을 확인한다.
5) R, G, B 색 필터로 스크린에 나타나는 무지개의 변화를 관찰한다.

참고 자료

없음