한양대학교-일반물리학실험2-빛의 간섭과 회절 실험, 100점 레포트

소개글

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목차

1. 실험 제목

2. 서론

3. 방법 및 실험 장치
3.1 이론
3.2 실험 장치
3.3 실험 방법

4. 실험 결과
4.1 단일 슬릿
4.2 이중 슬릿

5. 분석 및 토의

6. 주차별 퀴즈 질문 해결

본문내용

1. 실험 제목
빛의 간섭과 회절 실험

2. 서론
빛이 파동인지 입자인지에 대한 문제는 과학사에 있어서 주요한 논쟁거리였다. 빛의 파동성을 가장 잘 보여주는 실험은 토마스 영의 슬릿 실험이다. 이 보고서에서는 이중 슬릿에 의해 생기는 간섭과 단일 슬릿에 의해 생기는 회절무늬를 관찰하여 슬릿 폭과 간격을 구할 것이다.

3. 방법 및 실험 장치
3.1 이론
3.1.1 빛의 특성
빛이 파동인지 입자인지에 대한 논쟁은 과학사를 보면 끊임없이 있었다. 어떠한 특성을 보면 파동이라고 결론지을 수 있고, 또 다른 특성을 보면 입자라는 결론을 내릴 수 있다. 예컨대 광전 효과를 생각하면 빛은 입자라는 것을 깨달을 수 있다. 하지만 토마스 영의 이중 슬릿 실험을 보면 빛은 파동이라고 생각하게 된다. 빛은 파동성과 입자성 두 가지를 가지고 있다. 우리는 이번 실험에서 빛의 파동성에 주목하여 파동의 회절과 간섭을 관찰할 것이다.

3.1.2 파동
3.1.2.1 파동의 간섭
두 개의 동일한 파동이 전파되어 중첩되어 더욱 강해지거나 약해지는 현상. 위상이 같은 파동이 중첩되면 진폭이 2배가 되는 보강간섭이 일어나고, 위상이 반대인 파동이 중첩되면 진폭이 0이 되는 상쇄간섭이 일어난다.

3.1.2.2 파동의 회절
파동이 장애물이나 좁은 틈을 통과할 때. 파동이 그 뒤편까지 전파되는 현상. 단색광을 슬릿 또는 작은 구멍에 통과시키면 회절에 의한 간섭 무늬가 나타난다.

3.1.2.3 파동의 진행
3.1.2.3.1 파면
파동의 위상이 같은 점들을 연결한 면. 파동의 진행 방향과 항상 수직이다. 파면이 평면이면 평면파, 곡선이나 구면을 이루면 구면파라고 한다.

3.1.2.3.2 호이겐스의 원리
파동이 진행할 때 매질의 각 점은 독립적으로 구면파를 만들면서 진행하므로 우리가 관찰하는 파면은 파면상에 있는 모든 점들이 만든 수많은 구면파에 공통으로 접하는 면이다.

참고 자료

한양대학교 물리교재위원회, “일반물리학실험 제4판”, 한양대학교 출판부(2020), p.173-177
David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, “일반물리학.1” 텍스트북스(2021), p.401-427