일반물리학실험-빛의 회절 분석 및 이중슬릿 실험

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Theoretical Background
4. Method
5. Results
6. Discussion
7. Conclusion
8. References

본문내용

1. Abstract
본 실험에선 슬릿의 폭, 슬릿 사이의 거리를 회절 무늬를 분석을 통해 알아보았다. 다섯 가지 서로 다른 실험을 통해서 빛의 회절 현상 및 간섭 현상을 살펴보았으며, 실험으로 이론 값이 타당함을 보였다. 편광 실험을 통해 malus’ law를 정성적으로 확인했으며, slit 실험을 통해 빛의 회절 및 간섭 현상을 관찰하였다. newton’s ring 실험을 통해 반지름의 폭이 점점 작아진다는 걸 실험적으로 증명하였다. 빛의 세기를 더 정량적으로 측정한다면 더 정확한 데이터를 얻을 수 있을 것이라 기대하였다.

2. Introduction
본 연구는 빛의 회절 현상에 대한 탐구를 진행 할 것이다. 실험은 총 5가지로 구성 되어 있으며 그 다섯 가지는 다음과 같다.
실험 1. Malus’ Law
실험 2. Single hole diffraction
실험 3. Double slit experiment
실험 4. Multi-slit experiment
실험 5. Newton’s ring
따라서 준비물은 다음과 같다.
Rail, screen, concave lens, laser(파장: 650nm, 모든 실험에서 동일한 파장을 사용함), polarizer,

3. Theoretical Background
가. Malus’ Law
편광 필터는, transverse wave의 진동 방향을 한 방향으로 정렬 시키는 장치이다. transverse wave가 이 장치를 지나게 되면 진폭의 크기는 가 된다. 는 편광판의 정렬 축과 파동의 진행방향 사이의 각도이다.

나. Single slit
슬릿의 폭을 , 상까지의 거리 이라고 하고, 스크린 상 점에서의 빛의 밝기를 살펴보도록 하자. 이때 이므로, 슬릿의 중심에서부터 스크린의 이 나타내는 각도는 가 되는데, 이다. 가 매우 작으므로 값과 값이 모두 같다는 근사를 가정하면, 경로차는 이다. 에서 는 이다. 따라서 세기(intensity)는 이를 제곱한 값에 비례하게 될 것이다.

참고 자료

John W. Jewett, Jr., Raymond A. Serway,
<대학물리학I>, 대학물리학 교재편찬위원회,
북스힐,CENGAGE Learning(2013), p.422-430.