[일반물리학및실험2] 빛의 회절과 간섭 예비레포트

소개글

"[일반물리학및실험2] 빛의 회절과 간섭 예비레포트"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 장비
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 결과 및 오차 요인 예측
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
영(Young)의 이중슬릿 실험을 통해 빛의 파동성인 회절과 간섭 현상을 이해한다.

2. 실험 장비
레이저 다이오드: 실험의 광원으로 쓰임 1개, 광 센서: 반사, 굴절된 빛의 세기를 측정 1개, 회전 모션 센서: 간섭무늬의 간격을 측정 1개, 슬릿: 슬릿이 형성되어 회절을 일으키는 판 1개, 조리개 받침대 광학대 각각 1개, 직선 변환대: 회전 운동 센서를 설치하여 회절 무늬 간격을 측정 1개

3. 실험 이론
회절: 입자의 진행 경로에 틈이 있는 장애물이 있으면 입자는 그 틈을 지나 직선으로 진행한다. 이와 달리 파동의 경우, 틈을 지나는 직선 경로뿐 아니라 그 주변의 일정 범위까지 돌아 들어간다. 이처럼 파동이 입자로는 도저히 갈 수 없는 영역에 휘어져 도달하는 현상이 회절이다. 회절의 정도는 틈의 크기와 파장에 영향을 받는다. 즉 틈의 크기에 비해 파장이 길수록 회절이 더 많이 일어난다.

간섭: 간섭 현상은 두 개 이상의 파동이 서로 만났을 때, 중첩의 원리에 따라서 서로 더해지면서 나타나는 현상이다. 아래 그림과 같이 합성파의 진폭이 커지는 경우를 보강 간섭이라 하고, 합성파의 진폭이 더 작아지는 경우를 상쇄 간섭이라고 한다.

두 광원에서 나오는 빛의 간섭은 1801년 영(Young)에 의해 처음 발견됐다. 영이 사용한 장치의 개략도를 보면 평행한 빛이 나란한 두 개의 슬릿이 있는 장애물을 만난다. 이 두 슬릿으로부터 나오는 파동은 같은 파동면으로부터 발생했고, 일정한 위상 관계를 유지하기 때문에 두 슬릿은 간섭 광원의 쌍으로 존재한다. 두 슬릿에서 나온 빛은 스크린 위에 밝고 어두운 띠를 만다는데, 이를 간섭 무늬라고 한다. 빛이 스크린 위의 한 점에 도달해서 보강 간섭을 일으킬 때, 그 점에 밝은 무늬가 나타나고 상쇄적으로 결합하면 어두운 무늬가 생긴다.

참고 자료

한양대학교 물리학과 물리교재연구실, 실사구시의 물리학, 한양대학교 출판부(2017년), p. 211~224
Raymond A. Serway, John W. Jewett 윈저,최신대학물리학2, 대학물리학교재편찬위원회(2022), p. 898~900