[부산대] 광학실험 보고서, 간섭과 회절

소개글

"[부산대] 광학실험 보고서, 간섭과 회절"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 장비
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험결과 및 분석
7. 결론 및 검토
8. 질문 및 토의
9. 참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적
- 슬릿의 구조에 따른 회절, 간섭 무늬를 관찰한다.
- 슬릿의 구조와 회절, 간섭 무늬 사이의 관계에 대해 알아본다.

2. 실험 원리
- 회절이란?
아래 그림처럼 진행하는 원래의 파면이 벽과 같은 장애물에 의해 방해되어 일부 진행이 차단될 때 나타나는 현상이다. 특히 파원으로부터 나온 구면파를 슬릿 간의 간격이 좁거나 파원과 슬릿 간의 거리가 매우 멀 때 평면파로 근사시킬 수 있는데, 평면파로 근사하였을 때의 회절을 Fraunhofer diffraction, 곡률이 근사하기에는 너무 커 근사가 불가능할 때의 회절을 Fresnel diffraction이라 한다.

<중 략>

4. 실험 방법

0) 주의 사항
(1) 회절, 간섭되는 빛이 디텍터로 잘 들어갈 수 있도록 정렬하여 검출되는 빛의 세기를 높인다.
(2) 천천히 측정하여 데이터 포인트 수를 늘리면 피크 모양이 잘 보인다.
(3) 조리개 크기를 적절히 조절하여 실험한다. 조리개가 너무 좁을 경우 측정되는 빛의 세기가 작아지고, 조리개가 너무 넓을 경우 resolution이 나빠지고(이중 슬릿 간섭 무늬 관측 불가), saturation된다.
(4) Capstone에서 Rotary motion sensor setting이 Rack&Pinion으로 설정되어 있는지 확인한다.

1) 간섭과 회절 무늬 관찰
(1) [그림 8]과 같이 장치한다. (레이저: red, green / 슬릿 : [표 1])
(2) 레이저를 슬릿에 조사하여 간섭과 회절 무늬를 만든다. 이 떄, 슬릿과 디텍터 사이의 거리가 너무 가까우면 무늬가 잘 보이지 않는다.
(3) 레이저 각도, 슬릿의 각도, 디텍터의 높이를 적절히 조절하여 스크린에 나타나는 무늬 전체가 디텍터로 잘 들어가도록 조정한다.
(4) 슬릿과 디텍터 사이 거리 D를 기록한다.
(5) Capstone 프로그램의 x축을 position, y축을 Light intensity로 두고 Recode을 누른다.
(6) Rotary motion sensor을 매우 천천히 움직여 간섭과 회절 무늬를 측정한다.

참고 자료

Frank L Pedrotti, Leno M Pedrotti, Leno S Pedrotti, Introduction to Optics, 2006
부산대학교 스마트교육플랫폼 PLATO 광학실험,
https://plato.pusan.ac.kr/course/view.php?id=135273

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간섭과 회절 실험값/간섭과 회절 실험값_GREEN.xlsx
간섭과 회절 실험값/간섭과 회절 실험값_RED.xlsx
광학실험 간섭과 회절.hwp