부산대학교 일반물리학실험 슬릿에 의한 빛의 간섭과 회절 (A+)

소개글

부산대학교 일반물리학실험(Ⅱ) 슬릿에 의한 빛의 간섭과 회절 레포트입니다.
2015년 2학기에 진행되었으며, 해당 학기 성적은 운이 좋았는지 A+을 받았습니다.
해당 리포트 때문에 A+을 받은 것만은 아니라고 생각하지만 참고하시면 좋을 것 같습니다.

감사합니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 재료
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험목적
: 단일 슬릿과 이중 슬릿에 의한 레이저광의 회절 및 간섭무늬를 관측한다. 이로부터 슬릿의 간격과 폭을 측정하고 빛의 성질인 간섭과 회절을 이해한다.

2. 실험원리
(1) 레이저광
: 레이저광은 빛의 강도와 가간섭성이 크고 단색성과 평행성이 좋아 빛의 간섭 및 회절의 실험에 적합하다. 이 실험에서는 다이오드 레이저 파장(650nm)를 사용한다.
* 실제 실험기기의 경우에는 파장이 650~690nm사이로, 그 평균값인 670nm을 레이저의 파장으로 가정하고 사용했다.
(2) 간섭
: 간섭이란, 둘 또는 그 이상의 파동이 서로 만났을 때 중첩의 원리에 따라서 서로 더해지면서 나타나는 현상이다. 슬릿 사이의 간격이 d인 이중 슬릿에 레이저광을 수직으로 비추면 슬릿 과 에서 나오는 두 광선이 이중 슬릿으로부터 D만큼 떨어져 위치한 스크린위의 P점에서 중첩이 된다. 가 작다고 보면 두 빛의 광로차 이며,
밝은 무늬 - 보강 간섭의 경우 :
어두운 무늬 - 소멸 간섭의 경우 :
스크린에서 가장 밝은 부분(n=0)과 n번 째 밝은 무늬 사이의 거리를 라고 하면 각 가 작을 때는 이므로 가 된다. 즉, 와 를 측정해 슬릿 간격 를 구할 수 있다.
(3) 단일슬릿에 의한 회절
: 회절이란, 파동이 장애물에 의해 변형이 되는 파동의 특징적 현상이다. 회절은 장애물 혹은 슬릿의 크기가 파의 파장에 가까워질수록 더욱 뚜렷이 나타나게 된다. 폭이 a인 슬릿에 레이저광을 수직으로 비추면 거리 D만큼 떨어져 있는 스크린 위에 회절무늬가 생긴다.

참고 자료

일반물리학실험, 3판, 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각, 2014