34장 이중슬릿에 의한 빛의 간섭과 회절(결과)

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 질문 및 토의
8. 결론 및 검토
9. 참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적
레이저 광을 이용하여 이중 슬릿에 의한 Fraunhofer 회절무늬로부터 빛의 성질인 간섭과 회절을 이해하고, 이중 슬릿의 간격과 폭을 측정한다.

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 476.5nm, 488.0nm, 514.5nm)가 많이 사용된다. 본 실험에는 Diode 레이저(파장 670nm)를 사용한다.

<중 략>

이번 실험은 이중슬릿에 의한 레이저 광의 Fraunhofer 회절무늬로부터 이중슬릿의 간격과 폭을 측정하고 빛의 성질인 간섭과 회절을 이해하는 실험이다. 이번에 예비보고서에 없는 추가적인 실험을 더 했다. 그 이유는 슬릿의 간격 a와 슬릿의 폭 b가 아무런 상관이 없는지 확인하고 싶었기 때문이다. 실험을 하면서 빛이 나타나는 모양을 유심히 살펴보았는데 슬릿의 간격 a가 같은 슬릿의 경우 스크린상의 가장 밝은 부분과 그 다음 밝은 부분 사이의 간격이 같았다. 슬릿의 폭 b가 같은 슬릿의 경우는 스크린상의 가장 밝은 부분과 어두운 부분 사이의 간격이 같았다. 이로써 는 슬릿의 간격 a에 의해 바뀌게 되고, 은 슬릿의 폭 b에 의해 바뀌게 된다는 사실을 실험으로 확인했다. 그리고 실험결과 슬릿1의 평균 상대오차는 8.98%, 슬릿2의 평균 상대오차는 11.4%, 추가실험의 평균 상대오차는 0.528%가 나왔다. 또한 실험에서 슬릿과 스크린의 거리 D가 길수록 상대오차가 작다는 것을 알았다. 우리가 세운 식들은 D가 길다고 가정할 때 성립하는 것이기 때문에 D가 길어야 이론값에 가까워진다. 오차가 발생하게 된 원인들을 보게 되면 크게 2가지로 나눌 수 있다.

참고 자료

http://blog.naver.com/ceokmy89?Redirect=Log&logNo=150125027092
일반물리학실험(1판 2쇄/ 2011년1월20일/ 부산대학교 물리학교재편찬위원회) 383~387page
일반물리학(9판/Halliday, Resnick, Jearl Walker/범한서적/2011.7.15) 1221~1223page
cywon.khu.ac.kr/microwave.hwp
cywon.khu.ac.kr/4.hwp
http://blog.naver.com/0109818?Redirect=Log&logNo=140142187517