A+ 연세대학교 일반/공학물리학 및 실험(2) 9. 빛의 간섭과 회절

소개글

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목차

1. 실험 목표

2. 실험 결과 및 분석
1) [실험 1] 단일 슬릿에서의 빛의 회절
2) [실험 2] 이중 슬릿에서의 빛의 간섭과 회절
3) [실험 3] 회절 격자

3. 토의
1) [실험 1] 단일 슬릿에서의 빛의 회절
2) [실험 2] 이중 슬릿에서의 빛의 간섭과 회절
3) [실험 3] 회절 격자

4. 결론

5. 참고문헌

본문내용

0. 실험 목표
다양한 슬릿(단일 슬릿, 이중 슬릿)과 회절 격자에서 발생하는 간섭 및 회절 현상을 관찰하고 슬릿의 폭 a와 슬릿 사이 간격 d 등을 변경하며 각각의 요소가 회절에 미치는 영향을 알아보고 빛의 파장을 측정한다.

1. 실험 결과 및 분석
[실험 1] 단일 슬릿에서의 빛의 회절
단일 슬릿에서 나타나는 회절 무늬에서 어두운 무늬가 나타나는 조건은 슬릿의 폭이 a일 때 다음과 같다.

<중 략>

Q. 슬릿의 간격 d 가 같고 폭 a 가 다른 경우 무늬의 위치와 광도 그래프 형태의 차이는 어떠한가? 이 현상의 이유는 무엇인가?

A. 슬릿의 간격이 같을 때 폭이 좁아짐에 따라 나타나는 그래프는 사용한 광원의 파장에 관계없이 광도가 감소한 상태에서 증가하였다가 다시 감소할 때의, 크게 봤을 때의 광도가 전체적으로 증가했다 감소하는 부분에서 나타나는 반복되는 극대와 극소의 횟수가 더 많아지는 것을 확인할 수 있다. 또한, 무늬는 슬릿의 폭이 넓을수록 더 밝게 나타나는 것을 확인할 수 있고, 슬릿의 폭이 좁을수록 간섭 무늬 사이의 간격과 회절 무늬 사이의 간격이 좁아지는 것을 확인할 수 있었고 회절 무늬의 가로 길이가 커지는 것을 확인할 수 있다. 이런 현상이 나타나는 이유는 슬릿의 폭이 좁을수록 회절이 더 잘 일어나게 되고 그 결과 같은 양의 빛이 더 넓게 퍼지면서 광도의 진폭이 줄어들게 되고 그 결과 보강 간섭이 일어나는 지점에서 나타나는 무늬의 밝기도 상대적으로 어두워지기 때문인 것으로 생각할 수 있다.

참고 자료

Spears・Zemansky, 『University Physics』, Pearson, 2016, ~
Phylab 실험 매뉴얼, 『빛의 간섭과 회절』, (http://phylab.yonsei.ac.kr/exp_ref/209_Light_KOR.pdf)