[A+ 레포트] 빛의 간섭과 회절 실험 일물실2 (한양대 에리카)

소개글

2021년 2학기 취득점수 100점, 최종점수 100점으로 A+ 받은 레포트입니다!

목차

1. 실험목적 (Introduction)
2. 방법 (Method)
3. 결과 (Results)
4. 분석 및 토의 (Discussion)
5. 과제용 질문 (동영상 속 과제 질문)
6. 결론
7. 참고문헌 (References)

본문내용

2. 실험목적 (Introduction)
이중 슬릿에 의해 생기는 간섭과 단일 슬릿에 생기는 회절 무늬를 관찰하여 슬릿의 폭, 슬릿 사이의 간격과 빛의 파장을 구할 수 있다.

3. 방법 (Method)
3.1 이론 및 원리
가) 빛
빛이란 물질을 볼 수 있게 하는 전자기파로 맥스웰 방정식에 의해 빛은 파동 성을 가지고 있다는 것이 증명되었고, 광전 효과에 의해 입자성도 가지고 있다 는 것이 증명되었다.
나) 파동의 간섭
파동이란 매질을 통하여 에너지나 운동이 전달되는 현상을 말한다. 이러한 파 동에는 간섭이 나타나기도 한다. 파동의 간섭이란 두 가지 이상의 파장이 첨가 되어 새로운 파장의 형태를 나타내는 것을 말한다. 파동의 간섭에는 보강간섭 과 상쇄간섭 두 가지가 존재한다. 보강간섭이란 같은 위상의 두 파장이 중첩될 때 일어나는 간섭을 말하고, 상쇄간섭이랑 반대 위상의 두 파동이 중첩될 때 일어나는 간섭을 말한다.

다) 파동의 회절
파동이 진행하다가 장애물이나 좁은 틈을 통과할 때, 소멸되지 않고 그 뒤편 으로 전달되는 현상을 파동의 회절이라 한다. 즉, 파동이 장애물이나 틈의 모 서리에서 휘어져 진행하게 되는 것이다. 파동의 회절은 호이겐스의 원리로 설 명 가능하며 회절에서는 동일 매질에서의 진행이므로 파장의 변화가 없다. 호 이겐스의 원리는 빛이 어떻게 전파하여 나아가는가를 기술한 원리이다.

라) 단일 슬릿의 회절 무늬
회절 현상은 빛이 좁은 슬릿을 통과해 나오면서 퍼지는 현상이다. 그러나 단 순한 빛의 퍼짐뿐 아니라 빛의 간섭으로 인해 회절 무늬가 생긴다. 그림은 너 비가 a인 길고 가는 하나의 슬릿에서 파장이 λ인 빛이 통과할 때 어떻게 회절 무늬가 발생하는지를 나타내고 있다.

슬릿을 같은 너비(a/2)를 갖는 두 개의 영역으로 나누고, 두 영역의 끝 점에서 나간 두 빛살이 점 에서 어두운 무늬(극소)를 만들기 위해서는 위상이 λ/2   만큼 달라야 한다. 그림4로부터     (식 1) 이므로 다음과 같은 식을   얻을 수 있다.

참고 자료

한양대학교 물리교재위원회, “일반물리학실험”, 한양대학교 출판부(2020년), 173p-181p
David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, “Principles of Physics, 11th edition”, (주)텍스트북스(2021)