슬릿에 의한 간섭과 회절

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험 결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론

본문내용

1. 실험 목적
● 단일슬릿에서의 회절 현상을 살펴보자.
● 이중슬릿에서의 회절과 간섭현상을 살펴보자

2.실험 원리
(1) 단일슬릿의 회절
단일슬릿에서 왼쪽 그림과 같이 회절이 일어난다. 스크린 위에 간섭 무늬와 유사한 밝은 지점과 어두운 지점이 교대로 나타나는 회절 무늬가 나타난다. 이는 슬릿에서 회절한 빛들이 보강 간섭과 상쇄 간섭을 일으키기 때문이다. 보강 간섭을 하는 곳은 밝은 무늬가, 상쇄 간섭을 하는 곳은 어두운 무늬가 생긴다.
소멸간섭하는 부분을 살펴보면 슬릿 사이의 간격을 a라 하면 중간지점과 슬릿 끝부분의 길이는 a/2이고, 이고 소멸간섭이므로 그리고 광축근사에 의해 (L:스크린과의 거리 x:회절무늬 간격)을 이용하면 을 이용하여 구할 수 있을 것이다.

(2) 이중슬릿의 간섭과 회절
이중슬릿을 이용하면 이중슬릿의 각각에서 나온 빛들이 서로 간섭현상을 일으킬 것이다. 그리고 단일 슬릿과 마찬가지로 회절현상도 일어나게 된다. 즉 회절과 간섭현상을 모두 일으키는 그래프가 나타나게 된다. 우선 이중슬릿에서는 간섭 그래프를 살펴보면 왼쪽 그래프이다. 간섭무늬가 보강 상쇄를 왔다갔다하며 나타나는 것을 살펴볼 수 있다.

그리고 이중슬릿에서 회절 현상도 나타나게 되는데 그 그래프는 단일슬릿과 같은 그래프이다. 오른쪽을 참고하자. 중간에서 세기가 가장세고 점점 줄어든다. 그리고 이중슬릿에서는 이 형태 두 개가 동시에 나타나므로 그래프를 합쳐서 나타낼 수 있다. 아래에 회절현상과 간섭현상을 합친 형태를 나타내 보겠다.

그래프와 같이 그래프는 둘이 합쳐져서 회절 소멸이 계속 번갈아 일어나며 세기는 줄어드는 것을 관찰할 수 있다.

우리는 단일슬릿에서 회절에 관한 식을 나타내 보았다. 하지만 이중슬릿에서는 간섭에 의한 그래프도 있으므로 이를 식으로 나타내보자. 간섭은 두 슬릿사이의 거리에 의해 나타나므로 거리 d를 이용해 나타내 볼 수 있다.

참고 자료

없음