부산대학교 일반물리학실험2 슬릿에 의한 빛의 간섭과 회절 보고서

소개글

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

2. 실험 원리
1) 레이저광
레이저광은 빛의 강도와 결맞음이 크고 단색성과 평행성이 좋으므로 빛의 간섭 및 회절의 실험에 적합하다. 실험에서는 파장 650nm인 다이오드 레이저를 사용한다.

2) 간섭
2개 이상의 파동이 같은 시각과 같은 공간에 만날 때 간섭이 일어난다. 슬릿 사이 간격이 d인 이중 슬릿으로부터 D만큼 떨어진 스크린 위의 P점에서 중첩이 일어나고, 이 사이 각을 라고 한다. θ가 작다고 하면 두 빛의 경로차는 다음과 같다.

< 중 략 >

3. 실험 기구 및 재료
- 광학대, 레이저, 단일 슬릿, 이중 슬릿, 줄자, 종이

4. 실험 방법
1) 광학대 위에 레이저, 슬릿, 스크린 순서로 장치한다.
2) 슬릿과 스크린의 간격 D를 가능한 길게 하고, 길이를 측정한다.

[실험 1] 단일 슬릿
1) 단일 슬릿에 레이저광이 지나도록 조절하여 스크린에 회절무늬가 나타나도록 한다.
2) 스크린에 종이를 부착해, 어두운 무늬가 나타나는 점을 표시한다.
3) 첫 번째 어두운 회절무늬가 나타나는 두 점 사이의 거리를 측정하여, 중앙에서 무늬 사이의 거리를 구한다.
4) 두 번째 어두운 회절무늬가 나타나는 두 점 사이의 거리를 측정하여, 중앙에서 무늬 사이의 거리를 구한다.
5) 위 두 값으로부터 슬릿 폭을 각각 계산한다.
6) D를 줄이며 위 과정을 반복한다.
7) χ1과 D사이의 관계 그래프를 그리고 기울기로부터 슬릿 폭을 구한다.

[실험 2] 이중 슬릿
1) 이중 슬릿에 레이저 광이 지나도록 슬릿을 조정하여 스크린에 무늬가 나타나도록 한다.
2) 스크린에 종이를 부착해, 어두운 회절무늬와 밝은 간섭무늬가 나타나는 점을 표시한다.
3) 첫 번째 어두운 회절무늬가 나타나는 두 점 사이의 거리를 측정하여, 중앙에서 무늬 사이의 거리를 구한다.

참고 자료

부산대학교 물리학교재편찬위원회 저. 일반물리학실험 제3판 (청문각)