(일반물리학 실험)빛의 회절과 간섭 예비 레포트

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(일반물리학 실험)빛의 회절과 간섭 예비 레포트

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적 :
3. 실험 기구 :
4. 이론
5. 실험방법

본문내용

1. 실험 제목 : 빛의 회절과 간섭

2. 실험 목적 : 빛의 파동성인 간섭현상과 에돌이(회절)를 이해하기 위해 레이저 (Laser)와 컴퓨터 인터페이스를 이용하여 영(Young)의 이중슬릿 실험 등을 정밀하게 수행한다.

3. 실험 기구 : 레이저 다이오드, 슬릿, 아답터(DC4.5V), 조리개 받침대, 광센서,
직선 변환대, 회전센서, 실험받침대(1m)

4. 이론

1) 간섭

Tomas Young은 빛에 대한 간섭효과를 발견하여 빛의 파동설을 세웠다. 간섭이란 두 개의 파동이 서로 중첩되어 어떤 공간에 에너지가 균일하게 분포되지 않고, 어느 점에서는 극대가 되고 다른 점에서는 극소가 되는 현상을 말한다. 간섭을 일으키기 위해서는 두 개 이상의 파동이 같은 속도, 진동수, 파장 및 상대적 위상이 일정하게 유지되어야 한다.

그림에서와 같이 두 개의 슬릿 S1, S2에서 나온 빛의 간섭을 생각해 본다. 슬릿을 통과한 광선은 회절 하여 두 개의 구면파가 서로 겹쳐서 진행한다. 입사광선이 단색광이면 이 두 파가 스크린 위에 도달할 때(P) 그 위상차(δ)에 의하여 밝고 어두운 간섭무늬를 만들게 된다. 위상차가 2일 때는, 보강간섭이 일어나고 위상차가 일 때는 상쇄가 일어나게 된다.
경로차(△)는 (각도 가 매우 작다는 가정 하에서)
△ = S2P - S1P = dsin = =
가 된다.
빛의 경로차가 파장의 정수배 즉,
= 0, λ, 2λ, ... , mλ (m = 0, 1, 2, … )
이면 빛은 보강이 되어 가장 밝은 무늬가 나타나고, 경로차가
= λ/2, 3λ/2, 5λ/2 ... , (m = 0, 1, 2, … )
이면 빛은 서로 상쇄되어 가장 어두운 무늬가 나타난다.

참고 자료

없음